Физика летающих машин и самолётов

21 сентября 2005 года рейс JetBlue 292 вылетел из аэропорта Бёрбанк в Нью-Йорк, но вскоре после взлёта экипаж Airbus A320 столкнулся с необычным и крайне опасным сценарием. Носовое шасси самолёта оказалось повернуто на 90 градусов относительно нормальной оси самолёта. Это критическая техническая проблема, угрожающая разрушением самолёта при посадке. Носовое колесо в современных авиалайнерах не просто катится по полосе, а является рулевым элементом, позволяющим направлять самолёт на земле. В системе...

Представьте себе Boeing 747, у которого есть четыре турбореактивных двигателя. А теперь представьте, что три из этих двигателей внезапно вышли из строя. Может ли такая махина продолжить взлет и тем более, остаться в воздухе? На удивление, ответ "да" и это не фантазия, а результат продуманной инженерии. Коммерческие авиалайнеры никогда не начинают взлет с заведомо неработающим двигателем. Это нарушило бы требования безопасности. Но исключение составляют паромные рейсы, когда самолёт перегоняют в технический центр для ремонта...

Многие из нас учили в школе, что самолёты летают благодаря эффекту Бернулли, но на самом деле всё гораздо сложнее. Эта теория глубоко укоренилась в учебниках, и любые попытки объяснить правильные принципы часто становятся слишком сложными для непрофессионала. Попробуем вместе разобраться и распишем всё простыми словами. Крылья самолёта создают подъёмную силу не благодаря какой-то одной загадочной причине, а благодаря целому сочетанию физических явлений. Конечно, эффект Бернулли играет здесь свою роль, но он лишь часть общей картины...

Как бы странно это не звучало, но самолёт действительно может лететь хвостом вперёд, и это не фокус и не баг симулятора для обучения полётам. Это физически возможное, подтверждённое аэродинамикой явление. Более того подобные полёты даже проводились на практике. Давайте разберемся, как это должно работать. В нормальных условиях самолёт летит так, чтобы поток воздуха обтекал крыло спереди назад. Но если самолёт потерял управление или попал в особый режим аэродинамика способна полностью перевернуть всё привычное с ног на голову...

Мы привыкли думать, что полёт возможен только при наличии крыла с плавным изгибом, как у птицы. На самом деле всё решает не форма, а то, под каким углом тело встречает поток воздуха. Если предмет достаточно быстро движется и имеет подходящий наклон, сила отталкивания воздуха может частично компенсировать его вес. Даже кирпич, брошенный с нужной скоростью и под правильным углом, на мгновение создаёт подъём, который замедляет падение, хотя это и незаметно. Ключевой параметр здесь - угол атаки, то есть угол между направлением движения и линией, вдоль которой тело ориентировано в пространстве...

Пока самолёт набирает высоту с включенными двигателями вопросов нет. Всё логично и, очень грубо - закон сохранения выполняется. Топливо сгорает, получается энергия, энергия поднимает самолёт. Но как быть, когда самолёт без двигателя и вдруг взлетает? Тут даже вечный двигатель может померещиться. Но нет. Любой самолёт способен планировать с разным коэффициентом планирования (показатель, описывающий на какую высоту самолёт опускается каждый метр пути). Когда пилот отключает двигатель, самолёт не падает мгновенно...