Ускорение при взлете самолета: Какая скорость у самолета?

какую максимальную нагрузку G может выдержать человек при взлете и посадке самолета или истребителя, 8G, 5G, 1G в авиации – это сколько, в чем измеряется такая величина

О том, чему равна перегрузка в 1G, 2G, 5G, 8G и 10G современный человек знает достаточно мало — по крайней мере, если он не работает, например, в сфере гражданской или военной авиации. Считается, что люди, находящиеся на борту воздушного пассажирского лайнера, при взлете испытывают на себе инерционное воздействие в районе 1,5 G.

Их телам, пребывающим внутри летящей конструкции, сообщается определенное ускорение (со стороны внешней силы, в роли которой выступает двигатель). Организм реагирует на такое воздействие по-разному — едва заметным потемнением в глазах, легким головокружением или даже болью в голове.

О природе данного явления мало кто задумывается, равно как и об основных принципах функционирования существующих летательных аппаратов. На самом деле эта тема довольно интересна, причем не только для увлекающихся самолетостроением, но и для «обывателей», поскольку со схожими силами каждому жителю мегаполиса приходится сталкиваться повсеместно: при поездке на поезде, подъеме на лифте и в момент пребывания на пассажирском сидении резко изменившего скорость движения автомобиля.

Общие сведения

Рассказать простыми словами о том, что такое G-перегрузка для человека — это значит сделать небольшой экскурс в мир современной физики. За соответствующим понятием скрывается абстрактное определение — отношение величины линейного ускорения, вызванного негравитационным давлением, к стандартной инерции свободного падения. Разобраться с таким обозначением достаточно трудно, по крайней мере, лучше предварительно освежить знания, полученных на школьной скамье. Вспомним формулу:

Перегрузка (G)=Ускорение, переданное телу негравитационной силой/Стандартное ускорение свободного падения (9,8 м/с²)

Результирующая величина абстрактна — мы соотносим метры, деленные на «квадратные» секунды, а затем смотрим на полученный результат в единицах. Однако специалисты внедрили в обиход ту самую буковку G, которой сегодня принято идентифицировать «отношение ускорений».

Например, если человек встанет на ноги из положения сидя, он не почувствует ничего. Хотя фактически окажется, что на его тело действует нагрузка в размере 1 G. Если окружающая его квартира вдруг резко сдвинется, скажем, на 300-400 метров вправо, сила инерции, обеспечивающая давление, изменится пропорционально той скорости, с которой будет смещаться дом.

Перегрузки в 1G, 7G, 10G или 12 G — это сколько

На любой предмет, находящийся на нашей планете, действует целый спектр различных сил: тяготение, инерция, давление, упругость, трение и пр. Как сейчас принято считать, между объектами, обладающими ненулевым весом, всегда образуется притяжение. Эти же силы действуют и на человека.

Однако в эту схему, завязанную на ускорении двух тел, нередко вмешиваются всевозможные сторонние факторы. Они могут быть:

Кратковременными. Водитель и пассажиры автобуса при резком торможении подаются вперед, испытывая перегрузки.
Длительными. Летчики за штурвалами самолетов, когда выполняют фигуры высшего пилотажа.
Положительными. Проявляются, например, в лифте или при стремительном разгоне на мощном мотоцикле.
Отрицательными. Хорошо заметны в поездах, когда машинист вместо плавного торможения, как будто бы дергает стоп-кран.
Нулевыми. Наблюдаются исключительно в космосе — никаких сил на тело не действует, так что оно свободно находится в условиях невесомости.

Все связанные с инерционным воздействием понятия тем или иным образом касаются отраслей гражданской, военной авиации, а также космонавтики. Именно там эффект смены вектора ускорения достигает своего пика, становясь максимально заметным. Даже тренировки будущих космонавтов осуществляются посредством аэротруб и мощных центрифуг, которые готовят организм человека к тем нагрузкам, которые он будет испытывать, например, при старте ракеты.

1 G

Чтобы понять, что значит максимальная (предельно допустимая перегрузка), и сколько G может выдержать человек, нужно сначала разобраться с таким параметром, как инерция. На любой объект, находящийся на поверхности планеты, действует сила притяжения, связанная с показателем ускорения свободного падения 9,8 м/с², при этом человеческий организм к этому приспособлен.

Поскольку обозначенная величина носит векторный характер, то для любого тела важно направление ее воздействия. Когда мы двигаемся строго по прямой или не двигаемся вообще, внутренние органы тела остаются в прежнем состоянии. Если в этот момент появится какая-либо третья негравитационная нагрузка, то «внутренности» попытаются остаться на месте, стараясь остаться в прежнем положении.

2 G

Считается, что на пассажиров гражданских авиалайнеров действует нагрузка порядка 1,5-2,5 G. Представленные цифры стандартизированы — авиакомпании не имеют прав на использование самолетов, обладающих слишком слабой защитой от перегрузок. С аналогичными состояниями сталкиваются и парашютисты, зависающие под куполом на высоте нескольких тысяч метров от поверхности земли. Там речь идет о перегрузочном векторе в районе 1,8-1,9 G (при раскрытии от 10 до 16 G, в зависимости от конструкции парашюта).

Проблема заключается в том, что соответствующие силы оказывают самое деструктивное влияние на состояние здоровья. Человек может выдерживать 15-кратное давление не более 3-5 секунд, после чего теряет сознание. При влиянии больших величин происходит процесс оттока крови от головы, с последующим кислородным голоданием мозга. Величина ущерба здоровью зависит от индивидуальных характеристик организма. Чем меньше индивидуум подготовлен к подобному воздействию, тем хуже будут последствия.

5G

С семикратными перегрузками сталкиваются лишь опытные летчики разнообразных военных и спортивных самолетов, которые выполняют сложные фигуры высшего пилотажа.

При посадке летательного аппарата двигатель стремится воспрепятствовать его свободному падению. Реактивная установка направляет борт в противоположную сторону падения. Соответственно, образуется та самая разность ускорений, наносящая определенный урон здоровью пилота.

Почувствовать на себе факторы воздействия в 7G, поднявшись в небо на несколько тысяч метров, сегодня может каждый. Компания «Полетомания» предлагает приобрести сертификат на полет на судне под названием «Дельфин» — чехословацкий Л-29 разгоняется до 700 км/ч, и пассажиры испытывают невероятные ощущения и эмоции. Приключение длится в течение 20-30 минут, в зависимости от выбранной заказчиком программы.

Перегрузка 8 G

На заре эпохи авиастроения специалисты провели множество исследований и выяснили, что «соотношение ускорений» в районе 8G и 10G — это предел физиологических возможностей человека (конечно, если речь идет о длительном влиянии).

Проще говоря, долго существовать человеку под таким перегрузочным вектором не может — кровь отливает от головы, и у мозга начинается кислородное голодание, которое вызывает полную потерю создания. Минимизировать воздействие могут только предварительные тренировки и специализированные противоперегрузочные костюмы, вроде тех, что конструируются для современных космонавтов.

Считается, что парашютисты испытывают на себе эффект инерционной силы в районе 15G при открытии парашюта: он будто зависает в воздухе на несколько миллисекунд. Такое воздействие носит максимально кратковременный характер и не вызывает хоть сколько-нибудь серьезных последствий.

Перегрузка 10 G

10-кратные нагрузки являются наглядной демонстрацией предела физиологических способностей человеческого организма. Если обыкновенное гравитационное ускорение свободного падения 9,8 м/с² тело не ощущает в принципе, то превышение данного значения на целый порядок становится критической проблемой. Люди, попадающие под действие соответствующего перегрузочного вектора более, чем на 2-3 секунды:

Начинают страдать от незначительных функциональных сдвигов.
Теряют способности, связанные с координацией в пространстве.
Ощущают тяжесть, как если бы на них положили каменную плиту.
Постепенно утрачивают зрение.
Испытывают последствия от расстройств сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Вредное воздействие наносится буквально всему организму, в том числе и в области ЦНС и морфологических изменений тканей. Впрочем, здесь все зависит от степени подготовки. Опытный летчик или космонавт переносит 10-кратное давление относительно спокойно, особенно если будет использовать специализированный высотно-компенсирующий костюм с герметичным шлемом.

12 G

Сведения о том, что такое перегрузка в авиации, и какую максимальную величину может выдержать человек, носят исключительно практический характер. Дело в том, что простых людей подобные вопросы, как правило, не интересуют. Они актуальны для лиц, связанных с военными или гражданскими полетами и космосом. Поэтому все эффекты от 12-кратных нагрузок испытываются только на практике в подготовленных исследователями опытах и экспериментов.

Именно здесь располагается верхняя граница физиологических способностей. Если к меньшим перегрузочным векторам еще можно более или менее приспособиться, то величину, равную 12G, долго никто не сумеет выдержать. Впрочем, о длительном воздействии таких сил на человеческий организм, речи обычно не идет.

Космонавты, летчики, водители гоночных болидов — все они действительно сталкиваются с мощнейшими напряжениями, но их продолжительность никогда не превышает полторы-две секунды. Тем более что персональные способности пилотов дополняются техникой — противоперегрузочными и высотно-компенсаторными костюмами.

Максимальные перегрузки при взлете и посадке пассажирского самолета

Многие люди, пользующиеся услугами современных авиаперевозчиков, замечали, что в одних случаях посадки происходят максимально мягко, а в других — чрезвычайно жестко, с сильным давлением в момент касания. Со стороны кажется, что проблема скрывается исключительно в навыках пилота, пребывающего за штурвалом борта. На практике оказывается, что квалификация летчика, конечно же, играет роль, но она дополняется другим фактором — конструкцией самого летательного аппарата.

Интересно, что советские и российские самолеты ТУ-134 и ИЛ-86 садятся намного мягче, по сравнению со своими зарубежными аналогами. Они словно «притираются» к полосам — сначала двигаются параллельно линии, а затем постепенно достигают точки касания. Иностранные лайнеры функционируют более грубо, но в современной авиации есть стандарты, и их придерживаются абсолютно все авиаперевозчики.

Так, например, максимальная нагрузка, которую испытывают пассажиры летательного аппарата, не должна перешагивать за отметку в 2,5 G. В противном случае посадка получится слишком жесткой. Причем речь идет не только о здоровье пассажиров, но и о качественном состоянии борта. После такого приземления ему потребуется техническое обслуживание или капитальный ремонт.

Какую максимальную перегрузку может выдержать человек

Рекордов, связанных с предельными перегрузочными векторами, воздействующими на людей в течение определенного (краткосрочного или пролонгированного) временного промежутка, на самом деле очень много:

Аварийный спуск легендарного космического корабля класса «Союз» — порядка 25 G.
Добровольное испытание на специализированном симуляторе-центрифуге — Джон Пол Стэпп, до 46,2 G.
Наибольшее кратковременное давление — 214 G, Кенни Брак, авария на последней гонке сезона в Форт-Уорте.
Крушение шаттла «Челленджер» с 7 пассажирами на борту — 250 G, выжить не удалось никому.

По оценкам специалистов, межпланетная станция «Венера-7», при торможении в атмосферных слоях планеты Венера, испытывала инерционное воздействие порядка 350 G.

В статье мы разобрали, в чем измеряется уровень G-перегрузок в авиации и космонавтики, у летчиков спортивных самолетов и военных истребителей. Очевидно, что несмотря на уже имеющиеся данные в исследованиях по этой теме, область требует дальнейших научных изысканий.

Какую скорость набирает самолет перед взлетом. Как взлетает и летает самолет. Как осуществляется взлет

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.

Скорость самолета является одной из его важнейших технических характеристик, от которой зависит время полета. Поэтому многих интересует, какая скорость пассажирского самолета. Современные пассажирские аэролайнеры летают со скоростью более 500-800 км/ч. Скорость сверхзвукового самолета в 2,5 раза выше, 2100 км/ч , но от этих лайнеров пришлось отказаться в целях безопасности, а также по ряду других причин:

Сверхзвуковые самолеты должны иметь обтекаемую форму, иначе они могут развалиться на высоте. А достичь этого трудно для пассажирского аэроплана, поскольку он достаточно длинный.
Сверхзвуковые авиалайнеры не экономно расходуют топливо, что делает рейсы на них дорогими и невыгодными.
Не каждый аэродром имеет возможность принимать такие машины.
Необходимо частое техническое обслуживание.

Однако главная причина отказа от полетов на сверхзвуковых скоростях — это безопасность перелетов.

Раньше было всего 2 вида сверхзвуковых лайнера: Ту-144(СССР) и «Конкорд»(англо-французский).Сейчас авиастроители также работают над новыми моделями сверхзвуковых лайнеров и, возможно, мы о них узнаем в ближайшее время.

Различные модели пассажирских аэропланов имеют разную скорость полетов. В технических характеристиках любой модели указана максимальная скорость самолета и крейсерская, которая приближена к максимальной, составляет от нее примерно 80%. Она является оптимальной для полетов, ведь на максимальной, обычно не летают.

Если говорить о пассажирских самолетах, то все они обладают невысокой крейсерской и максимальной скоростью. Показатели некоторых моделей:

Корпорация «Боинг» сейчас работает над созданием пассажирского лайнера, который сможет развивать быстроту полетов до 5 тыс. км/ч.

Самолет набирает скорость при взлете

Условия для взлета

Для эксплуатации летательных аппаратов большую роль играет, какая скорость самолета при взлете, т.е. в тот момент, когда происходит его отрыв от земли. Для разных моделей это также различные показатели. Ведь для отрыва от земли нужна большая подъемная сила, а для ее создания необходима большая скорость, развиваемая при взлете. Поэтому тяжелые пассажирские самолеты имеют эти показатели больше, а более легкие модели — меньше.

В таблице для каждой модели приведена средняя скорость самолета при отрыве, потому что на нее влияют сразу несколько факторов:

скорость ветра, его направление;
длина взлетной полосы;
давление воздуха;
влажность воздуха;
состояние взлетной полосы.

Заход на посадку

Этапы посадки

Самый ответственный этап полета — это посадка машины. Перед этим лайнер выходит к аэродрому и заходит на посадку, которая состоит из нескольких этапов:

снижения высоты;
выравнивания;
выдерживания;
пробега.

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.

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.

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.

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

Давайте рассмотрим, как взлетает самолет. Набирая определенную скорость он отрывается от земли. В этот момент авиалайнер наиболее неуправляем, поэтому взлетные полосы делают со значительным запасом по длине. Скорость отрыва зависит от массы и формы воздушного судна, а также от конфигурации его крыльев. Для примера мы приведем табличные значения для наиболее популярных видов самолета:

Boeing 747 -270 км/ч.
Airbus A 380 — 267 км/ч.
Ил 96 — 255 км/ч.
Boeing 737 — 220 км/ч.
Як-40 -180 км/ч.
Ту 154 — 215 км/ч.

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.

Разные типы самолетов взлетают с разной скоростью

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.

Скорость при посадке и взлете самолета — параметры, рассчитываемые индивидуально для каждого лайнера. Не существует стандартного значения, которого должны придерживаться все пилоты, ведь самолеты имеют разный вес, габариты, аэродинамические характеристики. Однако значение скорости при является важным, и несоблюдение скоростного режима может обернуться трагедией для экипажа и пассажиров.

Как осуществляется взлет?

Аэродинамика любого лайнера обеспечивается конфигурацией крыла или крыльев. Эта конфигурация практически для всех самолетов одинакова за исключением мелких деталей. Нижняя часть крыла всегда плоская, верхняя — выпуклая. Причем, от этого не зависит.

Воздух, который при наборе скорости проходит под крылом, не меняет своих свойств. Однако воздух, который в то же время проходит через верхнюю часть крыла, сужается. Следовательно, через верхнюю часть проходит меньший объем воздуха. Это приводит к возникновению разницы давления под и над крыльями самолета. В результате давление над крылом понижается, под крылом — повышается. И именно благодаря разнице давлений образуется подъемная сила, которая толкает крыло вверх, а вместе с крылом и сам самолет. В тот момент, когда подъемная сила превышает вес лайнера, самолет отрывается от земли. Это происходит с увеличением скорости движения лайнера (при росте скорости растет и подъемная сила). Также у пилота есть возможность управлять закрылками на крыле. Если опустить закрылки, подъемная сила под крылом меняет вектор, и самолет резко набирает высоту.

Интересно то, что ровный горизонтальный полет лайнера будет обеспечен в том случае, если подъемная сила будет равна весу самолета.

Итак, подъемная сила определяет, при какой скорости самолет оторвется от земли и начнет полет. Также играет роль вес лайнера, его аэродинамические характеристики, сила тяги двигателей.

при взлете и посадке

Для того чтобы пассажирский самолет взлетел, пилоту необходимо развить скорость, которая обеспечит требуемую подъемную силу. Чем будет большей скорость разгона, тем и подъемная сила будет выше. Следовательно, при большой скорости разгона самолет быстрее пойдет на взлет, чем если бы он двигался с небольшой скоростью. Однако конкретное значение скорости рассчитывается для каждого лайнера индивидуально, с учетом его фактического веса, степени загрузки, погодных условий, длины взлетной полосы и т. д.

Если сильно обобщить, то известный пассажирский лайнер «Боинг-737» отрывается от земли, когда его скорость растет до 220 км/час. Другой известный и огромный «Боинг-747» с большим весом отрывается от земли при скорости 270 километров в час. А вот меньший лайнер «Як-40» способен взлететь при скорости 180 километров в час из-за небольшого веса.

Виды взлета

Есть разные факторы, которые определяют скорость при взлете авиационного лайнера:

Погодные условия (скорость и направление ветра, дождь, снег).
Длина взлетно-посадочной полосы.
Покрытие полосы.

В зависимости от условий, взлет может осуществляться разными способами:

Классический набор скорости.
С тормозов.
Взлет при помощи специальных средств.
Вертикальный набор высоты.

Первый способ (классический) применяется чаще всего. Когда ВВП имеет достаточную длину, то самолет может уверенно набирать требуемую скорость, необходимую для обеспечения большой подъемной силы. Однако в том случае, когда длина ВВП ограничена, то самолету может не хватить расстояния для набора требуемой скорости. Поэтому он стоит некоторое время на тормозах, а двигатели постепенно набирают тягу. Когда тяга становится большой, тормоза снимаются, и самолет резко срывается с места, быстро набирая скорость. Таким образом удается сократить взлетный путь лайнера.

Про вертикальный взлет говорить не приходится. Он возможен в случае наличия специальных двигателей. А взлет с помощью специальных средств практикуется на военных авианосцах.

Какая скорость самолета при посадке?

Лайнер садится на посадочную полосу не сразу. В первую очередь происходит снижение скорости лайнера, сбавление высоты. Сначала самолет касается взлетно-посадочной полосы колесами шасси, затем движется с большой скоростью уже на земле, и только тогда тормозит. Момент контакта с ВВП почти всегда сопровождается тряской в салоне, что может вызывать беспокойство у пассажиров. Но ничего страшного в этом нет.

Скорость при посадке самолета практически лишь немного ниже, чем при взлете. Большой «Боинг-747» при приближении к взлетно-посадочной полосе имеет скорость в среднем 260 километров в час. Такая скорость должна быть у лайнера в воздухе. Но, опять-таки, конкретное значение скорости рассчитывается индивидуально для всех лайнеров с учетом их веса, загруженности, погодных условий. Если самолет очень большой и тяжелый, то и скорость посадки должна быть выше, ведь при посадке также необходимо «держать» требуемую подъемную силу. Уже после контакта с ВВП и при движении по земле пилот может тормозить средствами шасси и закрылок на крыльях самолета.

Скорость полета

Скорость при посадке самолета и при взлете сильно отличается от скорости, с которой движется самолет на высоте 10 км. Чаще всего самолеты летают на скорости, которая составляет 80% от максимальной. Так максимальная скорость популярного Airbus A380 составляет 1020 км/час. Фактически полет на крейсерской скорости составляет 850-900 км/час. Популярный «Боинг 747» может лететь со скоростью 988 км/час, но фактически его скорость составляет тоже 850-900 км/час. Как видите, скорость полета кардинально отличается от скорости при посадке самолета.

Отметим, что сегодня компания Boeing разрабатывает лайнер, который сможет набирать скорость полета на больших высотах до 5000 километров в час.

В заключение

Конечно, скорость при посадке самолета — это чрезвычайно важный параметр, который рассчитывается строго для каждого лайнера. Но нельзя назвать конкретное значение, при котором взлетают все самолеты. Даже одинаковые модели (например, «Боинги-747») будут взлетать и идти на посадку при разной скорости в силу различных обстоятельств: загруженность, объем заправленного топлива, длина взлетной полосы, покрытие полосы, наличие или отсутствие ветра и т. д.

Теперь вы знаете, какова скорость самолета при посадке и при его взлете. Средние значения известны всем.

Взлетно-посадочные характеристики самолета

Большинство авиационных происшествий по вине пилотов происходит на этапе взлета и посадки. В связи с этим пилот должен быть знаком со всеми переменными, влияющими на взлетно-посадочные характеристики самолета, и должен стремиться к точным, профессиональным процедурам работы на этих этапах полета.

Взлетно-посадочные характеристики – это состояние ускоренного и замедленного движения. Например, во время взлета самолет стартует с нулевой скорости и разгоняется до взлетной скорости, чтобы подняться в воздух. Во время посадки самолет приземляется на посадочной скорости и замедляется до нулевой скорости. Важными факторами взлетно-посадочных характеристик являются:

Состояние взлетно-посадочной полосы влияет на взлетно-посадочные характеристики. Как правило, информация диаграммы производительности предполагает асфальтированные, ровные, гладкие и сухие поверхности взлетно-посадочных полос. Поскольку нет двух одинаковых взлетно-посадочных полос, поверхность взлетно-посадочной полосы отличается от одной взлетно-посадочной полосы к другой, как и уклон или уклон взлетно-посадочной полосы. [Рисунок 1]

Поверхность взлетно-посадочной полосы сильно различается в разных аэропортах. Поверхность взлетно-посадочной полосы может быть бетонной, асфальтовой, гравийной, грунтовой или травяной. Поверхность взлетно-посадочной полосы для конкретного аэропорта указана в Дополнении к картам США (ранее Справочник аэропортов / объектов). Любая поверхность, которая не является твердой и гладкой, увеличивает крены земли при взлете. Это связано с неспособностью шин плавно катиться по взлетно-посадочной полосе. Шины могут увязнуть в мягких, травянистых или грязных взлетно-посадочных полосах.

Выбоины или другие колеи на дорожном покрытии могут быть причиной плохого движения шин по взлетно-посадочной полосе. Такие препятствия, как грязь, снег или стоячая вода, снижают ускорение самолета на взлетно-посадочной полосе. Хотя грязная и влажная поверхность может уменьшить трение между взлетно-посадочной полосой и шинами, они также могут выступать в качестве препятствий и сокращать посадочную дистанцию. [Рисунок 2] Эффективность торможения является еще одним фактором, который следует учитывать при работе с различными типами взлетно-посадочных полос. Состояние поверхности влияет на тормозную способность самолета.

Количество энергии, прикладываемой к тормозам без проскальзывания шин, называется эффективностью торможения. Убедитесь, что длина взлетно-посадочных полос достаточна для ускорения взлета и торможения при посадке, когда сообщается об условиях поверхности, далеких от идеальных.

Градиент или уклон взлетно-посадочной полосы представляет собой величину изменения высоты взлетно-посадочной полосы по длине взлетно-посадочной полосы. Градиент выражается в процентах, например 3-процентный градиент. Это означает, что на каждые 100 футов длины взлетно-посадочной полосы высота взлетно-посадочной полосы изменяется на 3 фута. Положительный градиент указывает на то, что высота взлетно-посадочной полосы увеличивается, а отрицательный градиент указывает на то, что высота взлетно-посадочной полосы уменьшается. Наклонная взлетно-посадочная полоса препятствует ускорению и приводит к более длительному пробегу во время взлета. Однако приземление на взлетно-посадочную полосу с подъемом обычно снижает посадочный пробег. Наклонная взлетно-посадочная полоса способствует ускорению при взлете, что приводит к сокращению взлетной дистанции. При посадке все наоборот, так как приземление на наклонную взлетно-посадочную полосу увеличивает посадочную дистанцию. Информация об уклоне взлетно-посадочной полосы содержится в Дополнении к картам США (ранее Справочник аэропортов/объектов). [Рисунок 3]

Рисунок 3. Доставка диаграммы США (Ранее Аэропорт/Справочник по установке) Информация

Вода на взлетно -посадочной полосе.

и землю и может снизить эффективность торможения. Способность к торможению может быть полностью потеряна, когда шины аквапланируют, потому что слой воды отделяет шины от поверхности взлетно-посадочной полосы. Это также относится к эффективности торможения, когда взлетно-посадочные полосы покрыты льдом.

Когда взлетно-посадочная полоса мокрая, пилот может столкнуться с динамическим аквапланированием. Динамическое аквапланирование — это состояние, при котором шины самолета движутся по тонкому слою воды, а не по поверхности взлетно-посадочной полосы. Поскольку аквапланирующие колеса не касаются взлетно-посадочной полосы, торможение и контроль направления почти нулевые. Чтобы свести к минимуму динамическое аквапланирование, некоторые взлетно-посадочные полосы имеют канавки для отвода воды; большинство взлетно-посадочных полос нет.

Давление в шинах является фактором динамического аквапланирования. Используя простую формулу на рисунке 4, пилот может рассчитать минимальную скорость в узлах, при которой начинается аквапланирование. Говоря простым языком, минимальная скорость аквапланирования определяется путем умножения квадратного корня из давления в шине главной передачи в фунтах на квадратный дюйм на девять. Например, если давление в шинах основного шасси составляет 36 фунтов на квадратный дюйм, самолет начнет аквапланирование на скорости 54 узла. 9Рис. 4. Давление в шинах И как только аквапланирование начинается, оно может продолжаться значительно ниже минимальной начальной скорости аквапланирования.

На мокрой взлетно-посадочной полосе управление по курсу можно максимально увеличить, приземлившись против ветра. Следует избегать резких управляющих воздействий. Когда взлетно-посадочная полоса мокрая, предусмотрите проблемы с торможением задолго до приземления и будьте готовы к аквапланированию. Выберите подходящую взлетно-посадочную полосу, наиболее выровненную по ветру. Механическое торможение может быть неэффективным, поэтому следует максимально использовать аэродинамическое торможение.

Взлетные характеристики

Минимальная взлетная дистанция имеет первостепенное значение для эксплуатации любого самолета, поскольку она определяет требования к взлетно-посадочной полосе. Минимальная взлетная дистанция достигается при взлете с некоторой минимальной безопасной скоростью, которая обеспечивает достаточный запас по скорости сваливания и обеспечивает удовлетворительное управление и начальный ROC. Как правило, скорость отрыва представляет собой некоторый фиксированный процент от скорости сваливания или минимальной скорости управления для самолета во взлетной конфигурации. Таким образом, отрыв осуществляется при определенном значении коэффициента подъемной силы и угла атаки. В зависимости от характеристик самолета скорость отрыва составляет от 1,05 до 1,25 скорости сваливания или минимальной скорости управления.

Для получения минимальной взлетной дистанции при заданной скорости отрыва силы, действующие на самолет, должны обеспечивать максимальное ускорение при разбеге. Различные силы, действующие на воздушное судно, могут находиться под контролем пилота, а могут и не находиться под его контролем, и на некоторых воздушных судах могут потребоваться различные процедуры для поддержания максимального значения взлетного ускорения.

Тяга силовой установки является основной силой, обеспечивающей ускорение, и для минимальной взлетной дистанции выходная тяга должна быть максимальной. Подъемная сила и сопротивление создаются, как только самолет набирает скорость, а значения подъемной силы и сопротивления зависят от угла атаки и динамического давления.

Как обсуждалось в отношении отношения давлений в двигателе (EPR), это соотношение между давлением выхлопа (реактивного дутья) и давлением на входе (статическим) в турбореактивном или турбовентиляторном двигателе. Датчик EPR сообщает пилоту, какую мощность вырабатывают двигатели. Чем выше ЭПР, тем выше тяга двигателя. EPR используется, чтобы избежать чрезмерного наддува двигателя, а также для установки мощности взлета и ухода на второй круг, если это необходимо. Эту информацию важно знать перед взлетом, поскольку она помогает определить летно-технические характеристики самолета.

В дополнение к важным факторам надлежащих процедур на взлетные характеристики воздушного судна влияет множество других факторов. Любой элемент, который изменяет скорость взлета или скорость ускорения во время разбега, влияет на взлетную дистанцию.

Например, влияние полной массы на взлетную дистанцию является значительным, и при прогнозировании взлетной дистанции самолета необходимо надлежащим образом учитывать этот фактор. Можно считать, что увеличение полной массы оказывает тройное влияние на взлетные характеристики:

Более высокая скорость отрыва
Большая масса для ускорения
Увеличенная сила торможения (сопротивление и трение о землю)

Если общий вес увеличивается, требуется большая скорость для создания большей подъемной силы, необходимой для подъема самолета в воздух при взлетном коэффициенте подъемной силы. В качестве примера влияния изменения полной массы: увеличение взлетной массы на 21 процент требует увеличения скорости отрыва на 10 процентов, чтобы выдержать больший вес.

Изменение общего веса изменяет результирующую ускоряющую силу и изменяет ускоряемую массу. Если самолет имеет относительно высокое отношение тяги к весу, изменение чистой ускоряющей силы незначительно, и основное влияние на ускорение связано с изменением массы.

Например, 10-процентное увеличение взлетной полной массы вызовет:

5-процентное увеличение взлетной скорости
Минимум 9-процентное снижение скорости ускорения
Увеличение взлетной дистанции не менее чем на 21 процент

В условиях ISA увеличение взлетной массы средней модели Cessna 182 с 2400 фунтов до 2700 фунтов (увеличение на 11 процентов) приводит к увеличению взлетной дистанции с 440 футов до 575 футов (увеличение на 23 процента).

Для самолета с высокой тяговооруженностью увеличение взлетной дистанции может составить примерно 21–22 процента, но для самолета с относительно низкой тяговооруженностью увеличение взлетной дистанции составит примерно 25-30 процентов. Такой мощный эффект требует надлежащего учета полной массы при прогнозировании взлетной дистанции.

Влияние ветра на взлетную дистанцию велико, и при прогнозировании взлетной дистанции также необходимо учитывать соответствующие факторы. Эффект встречного ветра позволяет воздушному судну достичь скорости отрыва при более низкой путевой скорости, в то время как эффект попутного ветра требует от летательного аппарата достижения большей путевой скорости для достижения скорости отрыва.

Встречный ветер, составляющий 10 процентов от скорости взлета, сокращает взлетную дистанцию примерно на 19 процентов. Однако попутный ветер, составляющий 10 процентов от взлетной воздушной скорости, увеличивает взлетную дистанцию примерно на 21 процент. В случае, когда скорость встречного ветра составляет 50 процентов от скорости взлета, взлетная дистанция будет составлять приблизительно 25 процентов от взлетной дистанции при нулевом ветре (сокращение на 75 процентов).

Влияние ветра на посадочную дистанцию идентично его влиянию на взлетную дистанцию. Рисунок 5 иллюстрирует общее влияние ветра на процентное изменение взлетной или посадочной дистанции в зависимости от отношения скорости ветра к взлетной или посадочной скорости. Рис. 5. Влияние ветра на взлет и посадку Взлетные скорости, указанные в AFM/POH, обычно являются минимальными безопасными скоростями, при которых воздушное судно может подняться в воздух. Любая попытка взлететь со скоростью ниже рекомендуемой означает, что самолет может свалиться, им будет трудно управлять, или он будет иметь очень низкий начальный ROC. В некоторых случаях чрезмерный угол атаки может не позволить самолету выйти из-под влияния земли. С другой стороны, чрезмерная воздушная скорость при взлете может улучшить начальную ROC и «чувство» самолета, но приводит к нежелательному увеличению взлетной дистанции. Предполагая, что ускорение практически не изменяется, взлетная дистанция зависит от квадрата взлетной скорости.

Таким образом, превышение воздушной скорости на десять процентов увеличит взлетную дистанцию на 21 процент. В наиболее критических условиях взлета такое увеличение взлетной дистанции было бы непозволительно, и пилот должен придерживаться рекомендуемых скоростей взлета.

Влияние барометрической высоты и температуры окружающей среды определяет плотность высоты и ее влияние на взлетные характеристики. В то время как последующие поправки подходят для влияния температуры на некоторые элементы характеристик силовой установки, высота по плотности определяет конкретное влияние на взлетные характеристики. Увеличение высоты по плотности может оказывать двоякое влияние на взлетные характеристики:

Более высокая взлетная скорость
Уменьшенная тяга и уменьшенная результирующая ускоряющая сила

Если воздушное судно заданного веса и конфигурации эксплуатируется на большей высоте над стандартным уровнем моря, воздушному судну требуется такое же динамическое давление, чтобы подняться в воздух при взлете. коэффициент. Таким образом, самолет на высоте взлетает с той же приборной воздушной скоростью (IAS), что и на уровне моря, но из-за пониженной плотности воздуха TAS больше.

Влияние высоты по плотности на тягу силовой установки во многом зависит от типа силовой установки. Увеличение высоты над стандартным уровнем моря приводит к немедленному снижению выходной мощности поршневого двигателя без наддува. Однако увеличение высоты над стандартным уровнем моря не вызывает снижения выходной мощности поршневого двигателя с наддувом до тех пор, пока высота не превысит критическую рабочую высоту. Для тех силовых установок, тяга которых снижается с увеличением высоты, влияние на результирующую ускоряющую силу и скорость ускорения можно аппроксимировать, предполагая прямое изменение с плотностью. На самом деле, это предполагаемое изменение будет близко к эффекту на самолетах с высокой тяговооруженностью.

Правильный учет барометрической высоты и температуры обязателен для точного прогнозирования дистанции разбега. Наиболее критические условия взлетных характеристик являются результатом сочетания большой полной массы, высоты, температуры и неблагоприятного ветра. Во всех случаях пилот должен сделать точный прогноз взлетной дистанции на основе данных о характеристиках AFM / POH, независимо от доступной взлетно-посадочной полосы, и стремиться к отточенной, профессиональной процедуре взлета.

При прогнозировании взлетной дистанции по данным AFM/POH необходимо учитывать следующие основные факторы:

Барометрическая высота и температура — для определения влияния высоты по плотности на расстояние
Общий вес — большое влияние на расстояние
Ветер — сильное воздействие ветра или составляющей ветра вдоль ВПП
Уклон и состояние ВПП — влияние наклона и замедляющего действия таких факторов, как снег или лед

Посадочные характеристики

Во многих случаях посадочная дистанция самолета определяет требования к взлетно-посадочной полосе для выполнения полетов. Минимальная посадочная дистанция достигается при посадке на некоторой минимальной безопасной скорости, которая обеспечивает достаточный запас по высоте над сваливанием и обеспечивает удовлетворительный контроль и возможность ухода на второй круг. Как правило, посадочная скорость представляет собой некоторый фиксированный процент от скорости сваливания или минимальной скорости управления для самолета в посадочной конфигурации. Таким образом, посадка осуществляется при определенном значении коэффициента подъемной силы и угла атаки. Точные значения зависят от характеристик самолета, но однажды определенные значения не зависят от веса, высоты и ветра.

Для получения минимальной посадочной дистанции при заданной посадочной скорости силы, действующие на самолет, должны обеспечивать максимальное торможение при посадочном пробеге. Силы, действующие на воздушное судно во время разбега при посадке, могут потребовать различных процедур для поддержания пикового значения торможения при посадке.

Следует проводить различие между процедурами для минимальной посадочной дистанции и обычным посадочным пробегом при наличии значительной избыточной ВПП. Минимальная посадочная дистанция получается за счет создания непрерывного пикового замедления самолета; то есть широкое использование тормозов для максимального замедления. С другой стороны, обычный пробег при посадке со значительной избыточной взлетно-посадочной полосой может позволить широко использовать аэродинамическое сопротивление для минимизации износа шин и тормозов. Если аэродинамического сопротивления достаточно, чтобы вызвать замедление, его можно использовать в знак уважения к тормозам на ранних стадиях посадочного пробега (т. использовать). Использование аэродинамического сопротивления применимо только для замедления до 60 или 70 процентов от скорости приземления. На скоростях менее 60–70 процентов от скорости приземления аэродинамическое сопротивление настолько незначительно, что бесполезно, и для продолжительного замедления необходимо использовать торможение. Поскольку целью во время разбега при посадке является замедление, тяга силовой установки должна быть минимально возможной положительной величиной (или максимально возможной отрицательной величиной в случае реверсоров тяги).

В дополнение к важным факторам правильных процедур, на эффективность посадки влияет множество других факторов. Любой элемент, который изменяет посадочную скорость или скорость замедления во время приземления, влияет на посадочную дистанцию.

Влияние полной массы на посадочную дистанцию является одним из основных факторов, определяющих посадочную дистанцию. Одним из последствий увеличения полной массы является то, что требуется большая скорость для поддержки самолета при посадочном угле атаки и коэффициенте подъемной силы. В качестве примера влияния изменения полной массы: увеличение посадочной массы на 21 % требует увеличения посадочной скорости на 10 %, чтобы выдержать больший вес.

При рассмотрении минимальных посадочных дистанций силы трения при торможении преобладают во время посадочного пробега, и для большинства конфигураций самолета трение при торможении является основным источником замедления.

Минимальная посадочная дистанция изменяется прямо пропорционально полной массе. Например, десятипроцентное увеличение общего веса при приземлении вызовет:

Пятипроцентное увеличение посадочной скорости
Десятипроцентное увеличение посадочной дистанции

Непредвиденным обстоятельством является взаимосвязь между весом и силой трения при торможении.

Влияние ветра на посадочную дистанцию велико и заслуживает надлежащего учета при прогнозировании посадочной дистанции. Поскольку самолет приземляется с определенной воздушной скоростью, независимой от ветра, основным влиянием ветра на посадочную дистанцию является изменение путевой скорости, при которой самолет приземляется. Влияние ветра на торможение при посадке идентично влиянию на ускорение при взлете.

Влияние барометрической высоты и температуры окружающей среды определяет высоту по плотности и ее влияние на посадочные характеристики. Увеличение высоты по плотности увеличивает посадочную скорость, но не изменяет результирующую тормозящую силу. Таким образом, самолет на высоте приземляется при той же IAS, что и на уровне моря, но из-за меньшей плотности TAS больше. Поскольку самолет приземляется на высоте с тем же весом и динамическим давлением, сопротивление и тормозное трение на всем протяжении посадочного пробега имеют те же значения, что и на уровне моря. Пока условия находятся в пределах возможностей тормозов, чистая тормозящая сила не изменяется, а замедление такое же, как при посадке на уровне моря. Поскольку увеличение высоты не влияет на замедление, влияние высоты по плотности на посадочную дистанцию связано с большей TAS.

Минимальная посадочная дистанция на высоте 5000 футов на 16% больше, чем минимальная посадочная дистанция на уровне моря. Приблизительное увеличение посадочной дистанции с высотой составляет примерно три с половиной процента на каждые 1000 футов высоты. Правильный учет высоты по плотности необходим для точного прогнозирования посадочной дистанции.

Влияние надлежащей посадочной скорости важно, когда длина взлетно-посадочной полосы и посадочная дистанция имеют решающее значение. Посадочные скорости, указанные в AFM/POH, обычно являются минимальными безопасными скоростями, при которых самолет может приземлиться. Любая попытка приземлиться на скорости ниже указанной может привести к тому, что самолет может свалиться, его будет трудно контролировать или он начнет снижаться с высокой скоростью. С другой стороны, чрезмерная скорость при посадке может немного улучшить управляемость (особенно при боковом ветре), но вызывает нежелательное увеличение посадочной дистанции.

Превышение посадочной скорости на десять процентов приводит к увеличению посадочной дистанции как минимум на 21 процент. Избыточная скорость создает большую рабочую нагрузку на тормоза из-за рассеивания дополнительной кинетической энергии. Кроме того, дополнительная скорость вызывает увеличение сопротивления и подъемной силы при нормальном положении на земле, а увеличенная подъемная сила снижает нормальное усилие на тормозных поверхностях. Замедление в этом диапазоне скоростей сразу после приземления может пострадать, и более вероятно, что шина лопнет при торможении в этот момент.

Наиболее критическими условиями посадочных характеристик являются сочетание большой полной массы, большой плотности высоты и неблагоприятного ветра. Эти условия обеспечивают наибольшую требуемую посадочную дистанцию и критические уровни рассеивания энергии на тормозах. Во всех случаях необходимо сделать точный прогноз минимальной посадочной дистанции для сравнения с доступной взлетно-посадочной полосой. Отточенная, профессиональная процедура посадки необходима, потому что на этап посадки приходится больше авиационных происшествий по вине пилота, чем на любой другой этап полета.

При прогнозировании минимальной посадочной дистанции по данным AFM/POH необходимо учитывать следующие факторы:

Барометрическая высота и температура — для определения влияния высоты по плотности
Общий вес — который определяет CAS для посадки
Ветер — сильное влияние ветра или составляющей ветра вдоль ВПП
Уклон и состояние ВПП — относительно небольшая поправка на обычные значения уклона ВПП, но значительное влияние снега, льда или мягкого грунта

Попутный ветер в десять узлов увеличивает посадочную дистанцию примерно на 21 процент. Увеличение посадочной скорости на десять процентов увеличивает посадочную дистанцию на 20 процентов. Аквапланирование делает торможение неэффективным до снижения скорости, которое можно определить с помощью рисунка 4.

Например, пилот находится по ветру на взлетно-посадочной полосе 18, и вышка спрашивает, можно ли принять взлетно-посадочную полосу 27. Идет небольшой дождь, и ветер дует с востока со скоростью десять узлов. Пилот соглашается, потому что он или она приближается к продолжению осевой линии взлетно-посадочной полосы 27. Разворот крутой, и пилот должен снизиться (нырнуть), чтобы добраться до взлетно-посадочной полосы 27. Выровнявшись с взлетно-посадочной полосой на высоте 50 футов над уровнем земли, пилот уже 1000 футов вниз по взлетно-посадочной полосе длиной 3500 футов. Воздушная скорость по-прежнему высока примерно на десять процентов (должна быть на уровне 70 узлов и составляет около 80 узлов). Сзади дует ветер в десять узлов.

Во-первых, увеличение воздушной скорости примерно на десять процентов (80 узлов против 70 узлов), как указано в статье о характеристиках, приводит к увеличению посадочной дистанции на 20 процентов. При планировании характеристик пилот определил, что при скорости 70 узлов расстояние составит 1600 футов. Однако теперь оно увеличено на 20 процентов, и требуемое расстояние теперь составляет 1920 футов.

Недавно измененная посадочная дистанция в 1920 футов также зависит от ветра. Глядя на рисунок 5, влияние ветра составляет дополнительные 20 процентов на каждые десять миль в час (миль в час) ветра. Это вычисляется не по исходной оценке, а по оценке, основанной на увеличении воздушной скорости. Теперь посадочная дистанция увеличена еще на 320 футов, и в общей сложности требуется 2240 футов для посадки самолета после достижения высоты 50 футов над уровнем земли.

Это первоначальная оценка 1600 при запланированных условиях плюс дополнительные 640 футов из-за превышения скорости и попутного ветра. Учитывая, что пилот пересек порог на 1000 футов, общая необходимая длина составляет 3240 метров на взлетно-посадочной полосе длиной 3500 футов; 260 футов в запасе. Но это в идеальных условиях. Большинство пилотов пугаются, когда перед ними оказывается конец взлетно-посадочной полосы. Типичная реакция пилота — затормозить — и резко затормозить. Поскольку у самолета нет антиблокировочной системы торможения, как у автомобиля, тормоза блокируются, и самолет глиссирует на мокрой поверхности взлетно-посадочной полосы, пока не снизится до скорости около 54 узлов (квадратный корень из давления в шинах (√36) × 9). Торможение неэффективно при аквапланировании.

Те 260 футов, которые пилот мог бы почувствовать оставшимися, давно испарились, поскольку первые 300–500 футов самолет аквапланировал, когда тормоза заблокировались. Это пример реальной истории, но она меняется из года в год только из-за новых участников и самолетов с разными N-номера.

В этом примере пилот принял много неверных решений. Плохие решения в сочетании имеют больший синергетический эффект, чем отдельные ошибки. Поэтому корректирующие действия становятся все масштабнее и масштабнее, пока исправление становится практически невозможным. Принятие авиационных решений более полно обсуждается в разделе «Принятие авиационных решений» (ADM).

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

70-50 Правило взлета

Дом — Еще статьи

Предусмотрительный пилот будет использовать только взлетно-посадочную полосу, достаточно длинную для взлета и посадка. Это не просто хорошая идея, это закон (14CFR 91.103(б)). В Руководстве по аэронавигационной информации есть некоторые рекомендации по ситуации, когда данные могут быть сомнительными или отсутствовать. У многих пилотов учили использовать его при каждом взлете, даже если это не всегда смысл.

Правило 70-50

в главу об опасностях полета, AIM раздел (§7-5-7), посвященный знакам на полпути к взлетно-посадочной полосе. Начинается,

Установленные на полпути знаки взлетно-посадочной полосы обеспечивают пилоту ориентир судить о тенденциях ускорения взлета. Предположим, что длина взлетно-посадочной полосы подходит для взлета, … типичное взлетное ускорение должно позволить самолету достичь 70 процентов скорости взлета к середине взлетно-посадочная полоса. «Правило большого пальца» состоит в том, что если ускорение самолета не позволить воздушной скорости достичь этого значения к средней точке, взлет должен быть прервано, так как взлет на оставшейся полосе может быть невозможен.

Далее следуют четыре уточняющих абзаца, явно предназначенных для предупредите пилотов, чтобы они использовали это «правило 70-50» с полной мерой осторожности.

Правило подразумевается как правило «красного света» или критерий прерывания. Но путь это часто утверждается, многие пилоты воспринимают это как правило «зеленого света». Вы услышите в нем неверно указано, что если у вас есть 70% скорости отрыва на полпути, взлет удался. Эта логическая конструкция называется , обратной , и нет уверенности, что это правда. Например, это утверждение верно:

Если мои глаза закрыты, я не вижу тебя

но обратное

Если мои глаза открыты, я вижу тебя

не может быть. Возможно, вас там нет, или я неправильно смотрю. направление. Просто открыть глаза недостаточно, чтобы убедиться, что я увижу тебя, и достижение 70% скорости отрыва недостаточно для обеспечения успешного снимать.

Но летчикам часто говорят, что этот критерий приведет к успеху, на любой поверхности, при любом ветре, при любой погоде, взлетно-посадочная полоса любой длины . Проблема в том, что это верно только до тех пор, пока это не так. Некоторые из этих ложных поощрений взято из уважаемых источников:

[ 70,7% от скорости отрыва ] должно быть получено на полпути, чтобы гарантировать взлет в оставшейся половина взлетно-посадочной полосы.

– Спарки Имесон

Эмпирическое правило состоит в том, чтобы иметь 70 процентов скорости отрыва от взлетно-посадочной полосы. середина.

– АВвеб

Если вы взлетаете из Аспена, вы знаете, что длина взлетно-посадочной полосы составляет 8000 футов. Так, …` вы знаете, что вам нужно достичь [70% скорости отрыва] к тому времени вы достигаете знака «4».

– ЖирныйМетод

… вы поняли идею. Последнее означает, что нормально продолжать взлет, хотя самолет все еще находится на земле после использования 4000 футов взлетно-посадочной полосы. Вы действительно думаете, что должны мириться с таким вялым производительность от вашего самолета ? Даже на высоте плотности 10 000 футов, исправный Mooney 201 должен оторваться от земли менее чем на 2500 футов. А 172, менее 2000. Эти цифры исходят непосредственно от POH.

Вот самолет, который имел 70% скорости отрыва в средней точке взлетно-посадочной полосы. Это российский тяжелый транспорт Ил-76 со звездами. в нескольких онлайн видеоклипах, в том числе этот из Канберры, Австралия. Самолет видимо встречал 70-50 критерий. Он определенно использовал всю взлетно-посадочную полосу перед взлетом. Команда можно привыкнуть к этому, но по звуковой дорожке видно, что контроллеров нет.

Это эмпирическое правило основано на законах движения объекта под постоянное ускорение. Будем считать, что самолет на разбеге подвергается постоянным ускорение. Чем больше времени проходит, тем быстрее оно идет:

(1)

v = ₀ ∫ ^t а dt = а t

Находим пройденный путь интегрированием скорости по времени:

(2)

с = ₀ ∫ ^т в дт = ₀ ∫ ^t а t dt

(3)

с = ½ а т ²

Объединение уравнений. 1 и 3, мы можем исключить параметр t , чтобы выразить соотношение между расстоянием ( s ) и скоростью ( v ).

(4)

с = v ² / 2а

Построив это, мы видим, что наш постоянно разгоняющийся самолет набирает скорость довольно быстро в начале разбега. Но чем быстрее это идет, тем большее расстояние ему нужно, чтобы поддерживать ускорение. Если график представляет все расстояние, на которое самолет должен взлететь (100% по обеим осям), …

… мы можем видеть, что половина пробега по земле используется для достижения 70% отрыва скорость. Точнее, скорость на полпути будет квадратный корень из 0,5, но это очень близко к 70%. Вот как это работало для этого Русский транспорт в Канберре. У него было 70% скорости отрыва на взлетно-посадочной полосе. средней точки, и ему нужна была вся оставшаяся взлетно-посадочная полоса, чтобы подняться в воздух.

Вот местный пример, на Лонг-Айленде в Нью-Йорке. Взлетно-посадочная полоса 2200 футов длинный; ветроуказатель удобно расположен почти ровно посередине. Очень заманчиво использовать это в качестве критерия годности/негодности для правила 70-50. Если вылетающий самолет достигает 70% скорости отрыва на взлетно-посадочной полосе 19.(слева направо), колеса должны оторваться от земли на южном конце. есть там ничего не мешает, и пилот может безопасно уйти.

В другую сторону не так красиво. Тот же пилот, который видит 70% скорость отрыва, когда он проходит ветроуказатель, оторвется от земли в северный порог, как раз вовремя, чтобы понять, что он не может перелезть через 40-футовый деревья в том конце.

Должен быть лучший способ.

MATTITUCK, NY

MATTITUCK (21Н) 1 ГП УТК-5(-4ДТ) N40°59.22′ з.д.72°31,15′

30 ФАЙЛ НОТАМ ISP

ВПП 01–19: h3200X60 (АСФ)

ВПП 01: Деревья.

ВПП 19: Деревья.

Увеличенная версия этого изображения здесь

Часто цитируемое правило производительности для легких одиночных игр заключается в том, что взлетно-посадочная полоса должна быть не меньше суммы пробегов при взлете и посадке. На горячем (90°F) день, плотность высоты в этом аэропорту составляет около 2000 футов. диаграмма взлетных характеристик Cessna 172 показывает пробег по земле на высоте 1000 футов, около 1800 футов необходимо, чтобы очистить эти деревья на северном конце. Если самолет не отрывается от земли, когда мы проезжаем ветроуказатель, есть место, чтобы остановиться — на посадочной диаграмме видно, что 600 футов будет достаточно.

Как и большинству легких синглов, модели 172 нужно больше места для взлета, чем для того, чтобы взлететь. земля. Таким образом, вы можете использовать отметку на полпути на коротком поле в качестве точки прерывания. Если вы все еще хотите сделать что-то с 70% скоростью отрыва, это было бы более консервативно, чтобы перенести это решение на 50% от ожидаемого пробега. Для этот самолет в этот день, мы ожидаем скорость отрыва 52 узла в конце от 1000-футового рулона земли. Итак, если самолет не движется со скоростью 36 узлов к когда он прошел 500 футов, консервативный правило 70-50 говорит взлет следует отвергнуть. Не нужно ждать промежуточной точки.

В большинстве аэропортов вы можете приблизительно измерить разбег, посчитав полосы взлетно-посадочной полосы, когда вы катитесь. Стандарт FAA для центральных полос заключается в том, что они окрашиваются каждые 200 футы: 120-футовые полосы, разделенные 80-футовыми промежутками. Но в этом аэропорту полосы нанесены с интервалом в 75 футов, и нет никакой возможности узнать об этом но измерить их самостоятельно. Как и я для этой статьи, вы можете использовать вид со спутника в онлайн-картографической программе. Это выходит за рамки обычного предполетного планирования.

Более интересным случаем был бы самолет с креном земли 1200 футов для взлет и 1000-футовый пробег для посадки, например, Mooney 201 на такой же жаркий день. Поскольку эти числа добавляются к точной опубликованной длине взлетно-посадочной полосы, понятно, если пилот захочет решить, стоит ли продолжить взлет до достижения отметки 1200 футов (сразу за ветроуказатель). Этому пилоту было бы хорошо порекомендовать испытать 70% скорости отрыва. (44 узла) на отметке 600 футов. Если бы этот критерий не был достигнут, все еще должно быть 1600 футов взлетно-посадочной полосы, чтобы использовать ее для отказа от взлета. В этот конкретного аэропорта, это расстояние будет равно восьми полосам взлетно-посадочной полосы.

Время запуска по земле

Некоторым пилотам нравится рассчитывать время разбега по земле, отказываясь от взлета, если это занимает слишком много времени. долго ломать землю. Это требует большой подготовительной работы, но следует непосредственно из тех же уравнений. Снова объединив уравнения. 1 и 3, мы устранить на этот раз, чтобы получить

(5)

т = 2с / v

Исправление единиц для узлов и футов,

(6)

t = 1,185 с/в

Но мы не можем останавливаться на достигнутом. Правило 70-50 основано на коэффициенты из расстояние и скорость, и уравнение. 6 использует абсолютное измерение. То есть мы необходимо рассчитать истинную скорость полета. Для C-172 в нашем примере взлет скорость указана как 52 KIAS. Проконсультировавшись с таблицей калибровки в POH, мы нашли

52 KIAS = 56 KCAS = 56 KEAS

Эквивалентная и калиброванная воздушные скорости практически идентичны на малых скоростях. Но какова реальная скорость полета?

(7)

TAS = EAS / √ σ

… где σ – это Коэффициент плотности, 0,9428 на нашем гипотетическом 90-градусный день (DA = 2000). С этой информацией уравнение. 7 показывает, что старт будет на скорости 58 KTAS. Мы знаем, что пробег по земле составляет 1000 футов. С эти значения, уравнение 6 дает 20 секунд как время для достижения скорости отрыва.

На более высоких отметках нам нужно снова вырваться из калькулятора. В высота плотности 8000 футов, σ = 0,7861 ⇒ TAS = 63 при старте. уравнение 6 говорит нам, что перекат по земле на 1600 футов займет 30 секунд.

Выводы

Для большинства самолетов АОН и взлетно-посадочных полос, которые они обычно используют, пробег является подходящей точкой принятия решения о взлете. Если взлетно-посадочная полоса достаточно короткая, чтобы интересно, точка на полпути — полезная мера, но она может быть опасной чтобы использовать это, чтобы отметить 70% скорости отрыва. Пилоту лучше обслуживать просто отказаться от взлета, если он не в воздухе при прохождении взлетно-посадочной полосы середина. Для большинства самолетов достаточно второй половины взлетно-посадочной полосы.

Корзина