- Какая часть полета вам нравится больше всего: взлет? посадка? или может быть момент когда вы парите над облаками? Да, просто волшебный вид, но вы когда нибудь задавались вопросом: "Что будет если самолёт поднимется ещё выше?" Скоро вы узнаете ответ.
Самолёты летают на определенной высоте по трем основным причинам. Первое, конечно же связано с экономии денег: чем выше самолёт, тем быстрее он летит, и тем дешевле становится полет. Всему виной молекулы воздуха. На большой высоте давление воздуха меньше, поэтому он становится более разреженным, и его плотность снижается. Когда самолёт летит сквозь разреженный воздух ему необходимо выбрать правильную скорость, чтобы набрать высоту. Недостаток скорости воздуха может привести к срыву режиму работы двигателя, который называется помпаж. "Это как насос для подачи воды в конюшню?" не совсем, но об этом чуть попозже. В этот момент в игру вступают узлы, и это не те узлы которые вы завязываете на верёвочке. Здесь узел - это единицы измерения скорости ветра. Представьте что вы поднялись на высоту 1200 метров, на приборах вы видите что скорость вашего полета 250 узлов. Но когда вы достигнете высоты 11 тысяч 600 метров и снова проверите скорость полета, она все ещё будет 250 узлов. Но если вы проверите истинную воздушную скорость самолёта, а именно насколько быстро воздух проходит сквозь двигатель, то она составит 450 узлов. То есть когда самолёт летит на большой высоте, он потребляет меньше топлива и движется быстрее. Беспроигрышная ситуация. Вторая причина, это комфорт пассажирские самолёты обычно летают на высоте от 10 тысяч 700 метров до 12 тысяч 800 метров, при этом погодные условия обычно наблюдается на высоте до 10 тысяч 700 метров. Понимаете куда я веду?
- Турбулентность. Облака дождь и тому подобные, находится ниже круизной высоты самолёта, поэтому вы можете наслаждаться спокойным, беспроблемным полетом. И 3, наиболее важная причина - это безопасность. Давайте предположим, что самолёт находится на высоте 11 тысяч 900 метров, и вдруг с двигателями что-то происходит. У пилотов есть больше времени на то чтобы разобраться с проблемой, связаться с диспетчерами для совершения экстренной посадки.
Многие думают что при поломке двигателя, современные авиалайнеры падают, как топор в воду, но на самом деле, все обстоит совершенно по-другому. Когда у самолёта ломается двигатель - он планирует. На каждый метр потеря высоты, он двигается примерно на 16-17 метров вперёд. В течение этого периода, у пилотов достаточно времени, чтобы направить самолёт к ближайшему аэропорту и совершить экстренную посадку. И так как мы теперь знаем, что при полете на большой высоте наше путешествие будет более комфортным, экономичным и безопасным. Разве не было бы логично, чтобы самолёт летел ещё выше и быстрее? На самом деле, всё немного сложнее. - Как я уже упоминал, ранее, скорость полета увеличивается при снижении плотности воздуха и одна из причин почему самолёт не может лететь выше, заключается в том, что через его двигатели будет проходить слишком мало воздуха, представьте себе человека взбирающегося на Эверест. Чем выше он поднимается, тем меньше воздуха поступает в его лёгкие, а без кислорода человеческое тело не может функционировать. То же происходит и с двигателем самолета, и ему необходимо достаточное количество кислорода, который будет смешиваться с молекулами топлива и при горении создавать тягу. Когда плотность воздуха понижается, снижается и тяга. Вспомните: как высадились на самолёт, когда он ещё только готовился к взлету. Его двигатели оглушительный ревут, но когда он достигает высоты 10 тысяч семьсот метров, звук двигателей едва можно расслышать. И производимый ими мощности хватает лишь для поддержания высоты. Температура тоже может быть проблемой если даже на земле, она составляет 25 градусов, на высоте она упадет до минус 50. А понижении температуры влияет на скорость звука. И вот тут уже вступит в силу истинная воздушная скорость. Когда на большой высоте падает скорость звука и температура, истинная воздушная скорость повышается, и в какой-то момент они начинают совпадать, и эту ситуацию пилоты называют: "уголком гроба". И по степени опасности, она не уступает своему названию. Если самолёт достигает этой точки и снижает скорость, тогда его ждёт срыв потока на малой скорости, если же он увеличивает скорость то его ждёт скоростной срыв, и обе ситуации крайне опасны.
- У всех воздушных судов есть критическое число маха, которая представляет собой отношение скорости объекта к местной скорости звука в движущейся среде, когда достигается число маха самолёт начинает двигаться на сверхзвуковой скорости и может преодолеть звуковой барьер. Самолёты обычно летает при числе маха 0,7 или 70 процентах скорости звука. Если самолёт полетит быстрее он может создать ударные волны, а эти волны в свою очередь увеличивают сопротивление различных частей судна. В результате чего нос самолёта задирается вверх, если все эти вещи произойдут в "уголке гроба", самолёт разорвет на куски.
Именно по этой причине пилотом запрещено поднимать судном выше предписанного числа маха. Конечно существуют самолёты, которые могут достигать сверхзвуковых скоростей, но они были специально разработаны для исследовательских, военных целей. На определенной высоте у воздушного судна есть лимит минимальной и максимальной скорости. По соображениям безопасности пилоты должны летать примерно на 180 метров ниже максимальной высоты, правда иногда происходит непредвиденной ситуации и самолёт преодолевает один из лимитов. Тогда все решает мастерство пилотов.
- Давайте предположим что авиалайнер летит на большой высоте, но на более низкой скорости, что кстати происходит довольно редко. Но теоретически пусть будет так: пилоты заигрались в карты и пропустили этот момент. Сам по себе самолёт не может снизить скорость, но если в дроссельной заслонке есть поломка, тогда самолёт начинает замедляться, если такое произойдёт, то самолёт тут же предупредит пилотов тревожным сигналом. Тогда пилотам нужно мгновенно действовать, если самолёт продолжает замедляться, увеличивается сопротивление, а чем медленнее летит воздушные судна тем больше тяги требуется для управления им. И если сопротивление продолжает повышаться самолёт может достигнуть нижнего порога безопасной скорости и в этот момент все пассажиры почувствуют удар. Самолёт начнет трясти крылья завибрируют, и последует серьезная турбулентность. В таком случае пилоты должны срочно определить причину срыва потока и вывести из него самолёт. В это время нос самолёта задран вверх а крылья идут под углом против ветра и могут просто сломаться. Во-первых, лётчики должны отключить автопилот, который корректирует положении самолёта, потом они опустят нос самолёта, и в этот момент добавить тяги в двигателе, когда нос опустятся достаточно, они ещё прибавят тяги, чтобы скорость самолёта увеличилась. Пилотов специально учат производить эти действия медленно и плавно, чтобы избежать повторного срыва потока. После этого пилоты вернут управление самолётом и могут продолжить играть в карты.
- Но когда самолёт достигает сверхзвуковой скорости, что кстати происходит намного чаще, спасать его нужно совсем по другому. Давайте предположим, что авиалайнер летит над Альпами. Смена температур воздействует на скорость потока, самолёт опять же предупреждает пилотов, но скорее всего в этом случае они не будут отключать автопилот. Затем они немного сбросят скорость, в это время они будут следить за тем, чтобы двигателей не перешли на нейтральную скорость, в противном случае низкий поток воздуха может привести к срыву двигателей на целую минуту. Поэтому пилоты медленно возвращают тягу и равномерно увеличиваю торможение. Все действия производятся медленно потому что резкие изменения могут вызвать ударные волны, которые перевернут самолёт. Когда пилоты убедятся, что скорость самолёта снижается, они одновременно убирают торможение.
- Теперь, друзья, вы знаете, как управлять самолётом. А если оставить шутки в сторону то высота, скорость и уголок гроба играют огромную роль в нашей безопасности и пилоты могут спасать наши жизни, даже тогда, когда мы об этом и не догадываемся.
