Под постом о приборе АУАСП Владимир Белянин и Старый машинист задали вопрос: как так — "чем выше скорость, тем ближе граница сваливания?" Очень просто. Чтобы поток не оторвался и верхняя сторона крыла работала — молекулы обязаны обогнуть горб крыла. Чем ниже скорость — тем им проще это сделать. Сравним две скорости — 370 км/ч (103 м/с) у земли и 900 (250) на высоте 11 км. 370 — минимальная скорость Ту-154 перед выпуском механизации.
Но для начала вспомним, что с ростом высоты плотность воздуха падает, а с ней падает и сила скоростного напора при той же скорости:
В стратосфере летишь 900, а прибор показывает 470... Как различать приборную, истинную, путевую скорости, а также число Маха — в первой статье «Как самолёт находит путь?»:
Итак, на Ту-154 установившемся полёте с убранными закрылками и предкрылками нельзя держать менее 400 км/ч, а перед выпуском можно потерять до 370, чтобы был запас скорости — с закрылками на 15° нельзя более 400 по условиям их прочности. 103 м/с у земли в стандартных условиях (+20 °С) — 0,3 маха, 250 м/с в стратосферных –50 °С — 0,83 М, приборная скорость на высоте 11 км — порядка 470.
Естественно, чтобы удержать корабль в воздухе на скорости 370 — нужен бóльший угол атаки, чем на скорости 900, пусть даже приборная 470... Между 370 и 470, между прочим, не такая маленькая разница, как кажется: скоростной напор равен ρv²/2, то есть пропорционален квадрату скорости. 470² / 370² = 1,61, то есть при росте приборной скорости с 370 до 470 подъёмная сила растёт, очень грубо говоря, более чем в полтора раза!
Итак, три ситуации — нормальный угол атаки на скорости 370, нормальный угол атаки на скорости 900 (470) и попытка на скорости 900 (470) задрать угол атаки, какой был при скорости 370:
Хоть скоростной напор на высоте 11000 и скорости 900 и давит как у земли на скорости 470 — потому что молекул маловато, но скорость молекул-то всё равно 900! А кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Следовательно, молекуле на скорости 900 заворачивать за горб крыла труднее в 900² / 370² = 5,9, почти в 6 раз, чем на скорости 370!
В общем, на малой скорости срыв наступает, если поворот слишком крутой, а на большой — потому что скорость для поворота слишком большая. Поэтому при подходе к околозвуковой скорости красный сектор критического угла атаки на АУАСП выезжает вниз, предупреждая: не тяни!!!
Авиалайнер на околозвуковых скоростях — как канатоходец на канате, полшага влево, полшага вправо, прыжок на месте — всё. Есть ещё понятие угла гроба (coffin corner), когда и медленнее лететь нельзя — пытаясь сохранить высоту, перетянешь и свалишься, и быстрее нельзя — на крыле разовьётся местный сверхзвук и самолёт затянет в пикирование. Правда, для авиалайнеров такие режимы лежат на недосягаемых высотах. Об этом рассказывал Капитан А320:
А мои полномочия на сегодня всё. Другие публикации канала:
Чем слабее поле — тем шибче поезд мчит! — о третьем методе регулирования двигателей постоянного тока
Зябровка. Когда-то здесь летали Ту-22...
Над пропастью на канате. Алматы, канатная дорога Медеу — Чимбулак (видео)
Различия передних опор шасси Ту-104 и Ту-154 (ролик)
Обновления канала также выходят в нашей Телеграм-группе:
—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—