Как самолет набирает высоту?

Очень интересно наблюдать взлет самолета, когда тяжелая машина превращается в легкокрылую птицу. Узнайте, как самолет набирает высоту и какие этапы включает взлет. Читайте статью на NOCFN.

Очень интересно наблюдать взлет самолета, когда тяжелая машина превращается в легкокрылую птицу. Самой меньшей скоростью, с которой возможен полет самолета, является, как нам уже известно, минимальная скорость горизонтального полета. Но при такой скорости самолет еще недостаточно устойчив и плохо управляется. Поэтому отрыв самолета от земли летчик производит на несколько большей скорости. После отрыва летчик продолжает разгон самолета, как говорят, «выдерживает» машину над землей до тех пор, пока скорость не станет достаточной для безопасного подъема.

Таким образом, взлет самолета можно разделить на три этапа: разбег, выдерживание над землей для увеличения скорости и подъем.

Разбег

На этом этапе летчик производит разбег, чтобы увеличить скорость самолета. Для этого он устанавливает двигатель на максимальную тягу, чтобы преодолеть силу трения колес о землю. С ростом скорости нарастает подъемная сила крыла, и самолет начинает подниматься над землей. Летчик также может немного отклонять руль высоты, чтобы уменьшить угол атаки крыла и увеличить скорость разгона.

Выдерживание над землей

После разбега самолет продолжает разгоняться над землей. Летчик поддерживает машину на небольшой высоте, чтобы увеличить скорость и создать достаточную подъемную силу. Когда подъемная сила становится равной весу самолета, он отрывается от земли и переходит к следующему этапу - подъему.

Подъем

На этом этапе самолет переходит в режим подъема. Подъемная сила крыла направлена перпендикулярно к направлению полета. Во время подъема крыло создает подъемную силу, которая равна только слагаемой силы веса самолета. Сила тяги двигателя должна быть достаточной, чтобы преодолеть силы лобового сопротивления и поддерживать подъем самолета.

Высота полета самолета

Тем, кто имеет представление о самолетах только с позиции пассажира или обычного горожанина, наблюдающего летающие машины с земли, сложно сказать наверняка, на какой высоте летают самолеты. Также загадкой является то, кто принимает решение о следовании на определенном уровне над землей, и чем оно бывает продиктовано. Тем не менее высота — важнейший фактор успешности полета и избегания аварийных ситуаций в воздухе.

Понятие минимальной, максимальной и идеальной высоты полета воздушного судна

Набор высоты — один из самых важных этапов для успешного полета воздушного судна. Нередко внутри современных пассажирских лайнеров установлены табло, на которых производится демонстрация расстояния, отделяющего самолет от поверхности земли. Чем обусловлена высота полета пассажирского самолета? Как пилот понимает, на каком удалении от земли двигаться?

Все самолеты имеют перечень технических характеристик, который определяется назначением воздушного судна, его модификацией и моделью. Соотношение характеристик определяет для самолета его коридор следования, т. е. уровень воздушного пространства, оптимальный для перемещения. Границы коридора определяются максимальной и минимальной высотой. Для современных пассажирских самолетов доступные для перемещения уровни находятся в пределах от 9 до 12 км над землей.

Выбор высоты полета обусловлен тем, что на разных уровнях воздух имеет различную плотность. Чем выше от поверхности земли, тем плотность воздуха ниже. Соответственно, воздушное судно тратит меньше мощности на преодоление сопротивления воздуха и может развивать скорость выше при меньших энергозатратах. Вот почему самолеты в основном летают на высоте 10000 метров.

Экономия топлива

Коммерческие авиакомпании стремятся к экономии топлива, поскольку это один из основных расходов. Летая на более высокой высоте, самолет снижает сопротивление воздуха и может развивать более эффективную скорость. Это позволяет снизить расход топлива и увеличить дальность полета.

Безопасность полета

Одним из факторов, влияющих на выбор высоты полета, является безопасность. На определенных высотах обеспечивается безопасное расстояние между самолетами, чтобы избежать столкновений. Кроме того, на разных уровнях воздушное пространство может быть зарезервировано для определенных типов самолетов, как это часто бывает на международных авиалиниях.

Вывод

Таким образом, набор высоты самолета включает в себя разбег, выдерживание над землей для увеличения скорости и подъем. Высота полета определяется техническими характеристиками самолета, экономическими факторами и требованиями безопасности. Летая на оптимальной высоте, самолеты достигают лучшей эффективности и обеспечивают безопасность полета.

Что нам скажет Википедия?

Взлёт самолёта бывает нескольких видов:

• Взлёт считается одним из самых сложных и опасных этапов полёта: во время взлёта могут отказать двигатели, работающие в условиях максимальной тепловой и механической нагруженности, самолёт (относительно других фаз полёта) максимально заправлен топливом, а высота полёта ещё мала. Самая большая катастрофа в истории авиации произошла именно на взлёте.
• Конкретные правила взлёта для каждого типа воздушного судна описаны в руководстве по лётной эксплуатации самолёта. Коррективы могут вносить схемы выхода, особые условия (например, правила снижения шума), однако существуют некоторые общие правила.
• Для разгона двигатели обычно устанавливают на взлётный режим (TOGA). Это чрезвычайный режим, продолжительность полёта на нём ограничена несколькими минутами. Иногда (если позволяет длина полосы) при взлёте допустим номинальный режим. Чаще всего при взлёте двигатели устанавливают на номинальный режим именно с целью снижения уровня шума, если аэропорт расположен в непосредственной близости от населённого пункта и маршрут полёта пролегает над жилыми кварталами. В современной авиации непосредственно перед взлётом пилот сначала даёт 40% тяги на несколько секунд, и лишь убедившись в стабильной работе двигателей устанавливает взлётный/номинальный режим.
• Перед каждым взлётом штурман (если имеется) или второй пилот рассчитывает скорость принятия решения (V1), до которой взлёт может быть безопасно прекращён, и самолёт остановится в пределах взлётно-посадочной полосы (ВПП). На современных самолётах V1 рассчитывает бортовой компьютер. Также рассчитываются Vr (скорость поднятия передней стойки шасси) и V2 (скорость отрыва). Расчёт V1 учитывает множество факторов, таких, как: длина ВПП, её состояние, покрытие, уклон, высота аэродрома над уровнем моря, метеоусловия (ветер, температура), загрузка самолёта, центровка, и другие. Если отказ произошёл на скорости, меньшей V1, в случае экстренного торможения самолёт успеет остановиться в пределах ВПП и не выкатится. В случае, если отказ произошёл на скорости, большей V1, единственно верным решением будет продолжить взлёт и затем произвести посадку.
• Перед взлётом пилот выпускает закрылки и предкрылки в расчётное положение, чтобы увеличить подъёмную силу, и в то же время минимально препятствовать разгону самолёта. Это уменьшает длину разбега и позволяет оторваться от полосы на меньшей скорости. Затем, дождавшись разрешения авиадиспетчера, пилот устанавливает двигателям взлётный режим и отпускает тормоза колёс, и самолёт начинает разбег. Во время разбега главная задача пилота — держать машину строго вдоль оси , не допуская поперечного смещения самолёта. Особенно это важно при боковом ветре. До определённой скорости аэродинамический руль направления неэффективен и руление происходит путём притормаживания одной из основных стоек шасси. После достижения скорости, на которой руль направления становится эффективен, управление производится рулём направления. Передняя стойка шасси на разбеге как правило заблокирована для поворота, или переведена в режим малых углов (повороты воздушного судна с её помощью осуществляются при рулении на малой скорости на аэродроме). Как только взлётная скорость достигнута, пилот плавно отклоняет штурвал на себя, увеличивая угол атаки. Нос самолёта приподнимается («подъём»), а затем и весь самолёт отрывается от земли.