что такое длина разбега самолета

ДЛИНА РАЗБЕГА

Длиной разбега называется путь, проходимый самолетом от старта до точки отрыва от земли. Длина разбега является одной из главных характеристик самолета, по которой определяют необходимый размер взлетно-посадочной полосы.

Рассматривая разбег самолета как равноускоренное движение с ускорениемможно отметить, чтодлина разбега зависит в основном от скорости отрыва и величины среднего ускорения на разбеге. [4]

Выясним влияние различных эксплуатационных и конструктивных факторов на длину разбега самолета.

1) Влияние величины силы тяги силовой установки. С увеличением силы тяги Р увеличивается ускоряющая сила Р-(Q+F), вследствие чего увеличивается ускорение и самолет быстрее (на меньшем отрезке пути) набирает скорость, равную скорости отрыва. С этим связано использование того или иного режима работы двигателя. Как правило, взлет производят на взлетном режиме, т. Е. режиме наибольшей тяги (мощности). Увеличение тяги на 25% (за счет перехода на взлетный или форсажный режим) сокращает длину разбега с твердого грунта на 20 – 25%. Для сокращения длины разбега на некоторых типах самолетов при взлете применяются стартовые ускорители, представляющие собой двигатели типа ЖРД или пороховые ракеты. Они кратковременно (в течение 10 – 15 сек) создают дополнительную значительной величины тягу и тем самым сокращают длину и время разбега. Скорость отрыва самолетов с ТРД от режима работы реактивных двигателей не зависит, а у самолетов с поршневыми двигателями (и с турбовинтовыми) она может уменьшаться за счет увеличивающейся эффективности обдувки несущих поверхностей струёй от винтов, вследствие чего увеличивается С_УМАКС. [2]

2) Влияние взлетного веса на длине разбега сказывается двояко. Увеличение его повышает скорость отрыва (нужна большая подъемная сила) и уменьшается ускорение (самолет становится инертнее и несколько повышается сопротивление). И то и другое увеличивает длину разбега.

3) Влияние состояния поверхности аэродрома связано с наличием силы трения колес о поверхность взлетной полосы. При рыхлом, мягком грунте сила трения возрастает, а ускоряющая сила [Р – (Q + Р)] уменьшается, в результате чего уменьшается ускорение, а длина разбега увеличивается. Сила трения, выраженная коэффициентом трения f, зависит от нагрузки на колеса и состояния поверхности аэродрома.

Чем меньше коэффициент трения, тем меньше сила трения F, а ускоряющая сила возрастает, что сокращает длину разбега. Поэтому применение взлетных полос с твердым покрытием является одним из способов уменьшения длины разбега.

4) Влияние механизации крыла. Перед взлетом на большинстве современных самолетов выпускаются щитки (или закрылки) во взлетное положение, чтобы увеличить максимальное значение коэффициента подъемной силы самолета.

При этом подъемная сила, необходимая для отрыва, возникает на меньшей скорости. Для достижения меньшей скорости требуется и меньшая длина разбега.

5) Влияние направления и скорости ветра. Скорость, при которой создается необходимая подъемная сила, представляет собой скорость самолета относительно воздушной массы. При встречном ветре скорость отрыва складывается из скорости самолета относительно земли и скорости ветра w.

Следовательно, разбег выгодно совершать против ветра, так как в этом случае скорость воздуха относительно самолета будет больше, чем скорость самолета относительно земли. И отрыв произойдет раньше.

При взлете по ветру длина разбега увеличивается ввиду того, что воздушная скорость самолета в этом случае равна разности между путевой скоростью и скоростью ветра. Поэтому с целью сокращения длины разбега самолета старт разбивают таким образом, чтобы взлет совершался против ветра.

6) Влияние давления и температуры воздуха. От величины давления и температуры атмосферного воздуха зависят скорость отрыва и сила тяги двигательной установки. С уменьшением давления увеличивается скорость отрыва, а сила тяги уменьшается, что ведет к увеличению длины разбега. При увеличении температуры наружного воздуха длина разбега увеличивается, так как увеличивается скорость отрыва и уменьшается сила тяги. Это происходит из-за уменьшения массовой плотности р при повышении температуры. Для самолетов с ТРД можно приближенно считать, что при отклонении на 1° температуры изменяется на 1% длина разбега.

7) Влияние ветра на взлёт самолёта. Взлет самолета, как правило, выполняется против ветра, так как встречный ветер сокращает разбег и взлетную дистанцию и облегчает управление самолетом. [1]

Скорость отрыва самолета Як-55 составляет Vотр = 100 км/ч, а самолета Як-52 = 120 км/ч. Это значит, что крылья самолетов будут обдуваться встречным потоком с соответствующими скоростями, на этих скоростях подъемная сила уравновесит вес самолета, который в данный момент оторвется от земли.

Рассмотрим взлет самолета при встречном ветре U=36 км/ч. Это значит, что когда самолет стоит на старте, то он уже обдувается встречным потоком воздуха со скоростью 36 км/ч. Так как для отрыва самолета от земли необходима скорость Vотр = 100 км/ч (Як-55) и Voтp =120 км/ч (Як-52), то, следовательно, не хватает скорости для самолета Як-55, равной разности (100-36=64 км/ч), для Як-52-(120-36=84 км/ч). Таким образом, при разбеге против ветра самолет оторвется уже в тот момент, когда его скорость относительно земли будет составлять 64 км/ч для самолета Як-55 и 84 км/ч – для Як 52.

При взлете с попутным ветром картина будет обратная. Когда самолет достигнет скорости 36 км/ч относительно земли, то относительно воздушного потока его скорость будет равна нулю (V=0). А так как для отрыва необходима скорость Voтp = 100 км/ч (Як-52) и Voтp = 120 км/ч (Як-55), то самолет должен увеличивать скорость, и поэтому его скорость относительно земли будет равна (100+36=136 км/ч) для самолета Як-55 и (120+36=156 км/ч) –для Як-52. [4]

Формула длины разбега с учетом попутного или встречного ветра будет иметь вид

(3.1)

где знак минус говорит о том, что взлет производится против ветра.

Как видно из задачи, длина разбега против ветра меньше, чем по ветру. Длина других этапов взлетной дистанции при взлете против ветра тоже уменьшает путевую скорость самолета, а во втором – увеличивает. [2]

При взлете против ветра самолет лучше управляется, чем при безветрии, так как уже в самом начале разбега обдувается встречным воздушным потоком.

При взлете по ветру, наоборот, в начале разбега самолет плохо слушается рулей, так как обдув встречным потоком начинается лишь спустя некоторое время после начала разбега (когда скорость движения самолета по земле станет равной или больше скорости ветра). Кроме того, попутный ветер ослабляет эффект обдувки рулей струёй от воздушного винта до тех пор, пока скорость самолета достаточно не возрастет. Это обстоятельство, а главным образом увеличение длины разбега, приводит к непригодности взлета по ветру, а иногда и опасным. Поэтому взлет необходимо осуществлять против ветра, особенно если ветер сильный. [1]

Источник

Как взлетает и летает самолет

Приземление

Самый ответственный процесс перелета – это посадка воздушного судна. Прежде чем сесть, пилот выводит авиалайнер к аэродрому и готовится к приземлению. Эта процедура проходит в несколько таких этапов:

Скорость при посадке лайнера определяет лишь масса этого борта

Для воздушных аппаратов с высокой массой приземление начинается с высоты в 25 м, а для легких моделей посадка доступна и с девяти метров. Скорость пассажирского самолета во время захода на посадку напрямую определяется весом авиалайнера.

Полезно изучить информацию, как перестать бояться летать на самолетах.

Летчики не часто развивают максимальную скорость из-за соблюдения необходимых методов предосторожности. Поэтому надеяться, что время перелета будет минимальным из-за высоких скоростных параметров модели нецелесообразно

Здесь уместно ориентироваться на крейсерское значение ускорения.

Вопрос изучения скорости пассажирского лайнера интересен и авиаторам, и обычным людям — ведь этот показатель определяет время перелета Сегодня лидер ом среди гиперзвуковых моделей стал беспилотник NASA X-43a, скорость которого превышает 11 000 км/ч У совеменных лайнеров различают максимальную и крейсерскую скорость, причем во время полета самолет вырабатывает 60 — 81% максимального ресурса Среди достижений конструкторов СССР — пассажирский сверхзвуковой лайнер Ту-144, скорость которого превышала 2 000 км/ч Скорость при взлете самолета зависит от массы модели — у Боинга 737 этот показатель составляет 225 км/ч, а у Boeing 747 — 275 км/ч На скорость пассажирского борта при взлете оказывают влияние и внешние факторы: направление ветра, движение воздушных масс, влажность и качество покрытия взлетно-посадочной полосы Скорость при посадке лайнера определяет лишь масса этого борта Сегодня конструкторы корпорации Boeing занялись разработкой модели пассажирского лайнера, способного достигать скорость в 5 000 км/ч При успешном взлете пилот добивается набора оборотов двигателя, ускоряется, постепенно отрываясь от земли, и набирает высоту

Как происходит взлет

Аэродинамика авиалайнера обеспечивается особой конфигурацией крыла, которая практически одинакова у всех самолетов. Нижняя часть профиля крыла всегда плоская, а верхняя – выпуклая, независимо от типа самолета.

Воздух, проходящий под крылом, не изменяет своих свойств. Одновременно с этим, поток воздуха, проходящий через выпуклую верхнюю часть крыла, сужается. Таким образом, через верхнюю часть крыла проходит меньшее количество воздуха. Поэтому чтобы за единицу времени прошел тот же поток воздуха, необходимо увеличить скорость его движения.

В результате наблюдается разница давления воздуха в нижней и верхней части крыла авиалайнера. Это объясняется законом Бернулли: увеличение скорости потока воздуха приводит к снижению его давления.

Из разницы давления образуется подъемная сила. Ее действие словно толкает крыло вверх, а вместе с этим и весь самолет. Самолет отрывается от земли в тот момент времени, когда подъемная сила превосходит вес авиалайнера. Это достигается путем набора скорости (увеличение скорости движения самолета приводит к увеличению подъемной силы).

Интересно. Горизонтальный полет обеспечивается тогда, когда подъемная сила равна весу авиалайнера.

Таким образом, при какой скорости самолет оторвется от земли, зависит от подъемной силы, величина которой определяется в первую очередь массой авиалайнера. Сила тяги авиационного двигателя обеспечивает набор скорости, необходимой для увеличения подъемной силы и взлета авиалайнера.

По этому же принципу аэродинамики летает вертолет. Внешне кажется, что винт вертолета и крыло самолета имеют мало общего, однако каждая лопасть винта имеет такую же конфигурацию, обеспечивающую разницу показателей давления воздушного потока.

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.

Обратите внимание: скорость в воздухе (в том числе и посадочная скорость) считается не относительно земли, а относительно воздуха. Если вы засечете ее по GPS или ГЛОНАСС, то приборы покажут вам порядка 170-180 километров в час, но фактическая будет в указанном выше интервале

Надеемся, что данная информация ответит на ваши вопросы, и летать вам станет проще. Напомним, что самолет — самый безопасный вид транспорта!

Что влияет на взлет лайнера

При движении воздушного судна вырабатывается разница давлений на нижнюю и верхнюю стороны крыла, благодаря чему получается подъемная сила, удерживающая воздушное судно в воздухе. Т.е. высокое давление воздуха снизу толкает крыло вверх, при этом низкое давление сверху затягивает крыло на себя. В результате крыло поднимается.

Для взлета авиалайнера, ему необходим достаточный разбег. Подъемная сила крыльев увеличивается в процессе набора скорости, которая должна превысить предельный взлетный режим. Затем пилот увеличивает угол взлета, отводя штурвал к себе. Носовая часть лайнера поднимается вверх, и машина поднимается в воздух.

Затем убираются шасси и выпускные фары. С целью уменьшения подъемной силы крыла, пилот постепенно выполняет уборку механизации. Когда авиалайнер достигнет необходимого уровня, летчик устанавливает стандартное давление, а двигателям – номинальный режим. Чтобы посмотреть, как взлетает самолет, видео предлагаем просмотреть в конце статьи.

Взлет судна выполняется под углом. С практической точки зрения этому можно дать следующее объяснение. Руль высоты – это подвижная поверхность, управляя которой можно вызвать отклонение самолета по тангажу.

Рулем высоты можно управлять углом тангажа, т.е. изменять скорость набора или потери высоты. Это происходит вследствие изменения угла атаки и силы подъема. Увеличивая скорость двигателя, пропеллер начинает крутиться быстрее и поднимает авиалайнер вверх. И наоборот, направляя рули высоты вниз, нос самолета опускается вниз, при этом скорость двигателя следует уменьшать.

Хвостовая часть авиалайнера укомплектована рулем направления и тормозами на обе стороны колес.

Почему самолет поднимается в воздух

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.

Ощущения пассажиров при разгерметизации салона

Давление на столь большой высоте принимает намного более низкие значения, чем над ее поверхностью, как и температурные показатели. Недостаток кислорода препятствует нормальной работе организма.

Современный кинематограф значительно повлиял на общественное сознание, показав, что даже незначительная дырочка на поверхности обшивки приводит к гибели всего пассажирского состава.

На самом деле, все наоборот. Конечно, повреждение обшивки ненормально, но это не говорит о катастрофическом масштабе проблемы.

Основная проблема при разгерметизации салона – недостаток кислорода. Если каждый «путешественник» пристегнут по правилам инструкции, никаких серьезных осложнений возникнуть не должно.

Более того, самолет призван сохранять целостную конструкцию и способен завершить начатый рейс. Главное, чтобы экипаж смог своевременно заметить падение давления и тот факт, что снизился уровень кислорода.

При разгерметизации необходимо надеть маски с кислородом!

Материалы по теме

Интересные статьи

Технические характеристики

Эксплуатационно-технические характеристики Boeing 737 наиболее значительные изменения претерпевали с каждым новым поколением.

Original

Classic

New Generation

Скорость в полете

Скорость полета самолета зависит от модели и особенностей конструкции. Обычно указывается максимально возможная скорость, однако на практике такие показатели достигаются редко и самолеты летают на крейсерской скорости, которая, как правило, составляет около 80% от максимального значения.

К примеру, скорость пассажирского самолета Эйрбас А380 составляет 1020 км/ч, это значение указано в технических характеристиках самолета и является максимально возможной скоростью полета. Полет же осуществляется на крейсерской скорости, которая для этой модели самолета составляет около 900 км/ч.

Боинг 747 рассчитан на полет со скоростью 988 км/ч, но полеты совершаются на крейсерской скорости, которая варьируется в пределах 890-910 км/ч.

Интересно. Компания Boeing занимается разработкой самого быстрого пассажирского авиалайнера, максимальная скорость которого будет достигать 5000 км/ч.

С какой скоростью летит пассажирский самолет

Скорость самолета – одна из главных технических характеристик летательного аппарата, влияющих на время полета. По сравнению с другими видами пассажирского транспорта авиалайнер заметно выигрывает.

Именно на нем можно максимально быстро добраться из одной страны в другую и провести отпуск незабываемо. Многим пассажирам интересно узнать, какая скорость пассажирского самолета.

Современные пассажирские самолеты летают со скоростью более 500-800 км/ч. А у сверхзвуковых она достигает 2100 км\час, то есть в 2,5 раза выше.

Однако от использования сверхзвуковых авиалайнеров для перевозки пассажиров отказались по нескольким причинам:

До недавнего времени существовало два вида сверхзвуковых лайнеров: Ту-144 (СССР) и Конкорд (англо-французский). В настоящее время многие конструкторские бюро трудятся над созданием новых моделей.

Изучаем основы

Поскольку коэффициенты передвижения воздушного судна измеряют время перелета, такие данные становятся важными критериями при разработке новых моделей бортов. Мы поэтапно рассмотрим вопрос, какая скорость у самолета при полете – ведь подобная проблема занимает и авиаторов, и пассажиров. Отметим, что современные модификации лайнеров способны передвигаться с показателями в 210–800 километров в час. Однако это значение – не предел возможностей.

Вопрос изучения скорости пассажирского лайнера интересен и авиаторам, и обычным людям — ведь этот показатель определяет время перелета

Сверхзвуковые борта перемещаются намного стремительнее. преодолевает барьер в 8 200,8 км/ч. Правда, сейчас подобные суда не эксплуатируются в гражданской авиации из-за ничтожной гарантии безопасности. Кроме того, причиной отказа здесь послужили и такие нюансы:

Учитывая немалое число других причин, ключевым моментом отказа от эксплуатации воздушного судна такого типа остается отсутствие достаточной безопасности пассажиров.

Какая скорость самолета при взлете

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

Как летают авиалайнеры

Отвечая на вопрос, почему летают самолеты, следует вспомнить закон физики. Разница давлений воздействует на подъемную силу крыла.

Скорость потока будет больше, если давление воздуха будет низким и с точностью, наоборот.

Поэтому, если скорость авиалайнера большая, то его крылья приобретают подъемную силу, которая толкает воздушное судно.

Еще на подъемную силу крыла авиалайнера влияют некоторые обстоятельства: угол атаки, скорость и плотность потока воздуха, площадь, профиль и форма крыла.

Современные лайнеры имеют минимальную скорость от 180 до 250 км/час, при которых осуществляется взлет, планирует в небесах и не падает.

Высота полета

Какая же предельная и безопасная высота полета самолета.

Не все суда имеют одинаковую высоту полета, «воздушный потолок» может колебаться на высоте от 5000 до 12100 метров. На больших высотах плотность воздуха минимальная, при этом лайнер достигает наименьшего сопротивления воздуха.

Двигателю лайнера необходим фиксированный объем воздуха для сжигания, потому как двигатель не создаст нужной тяги. Также, при полетах на большой высоте, самолет экономит топливо до 80% в отличие от высоты до километра.

За счет чего самолет находится в воздухе

Чтобы ответить, почему самолеты летают, необходимо поочередно разобрать принципы его перемещения в воздухе. Реактивный авиалайнер с пассажирами на борту достигает несколько тонн, но при этом, легко взлетает и осуществляет тысячекилометровый перелет.

На движение в воздухе влияют и динамические свойства аппарата, конструкции агрегатов, формирующие полетную конфигурацию.

Силы, влияющие на движение самолета в воздухе

Работа авиалайнера начинается с запуска двигателя. Небольшие суда работают на поршневых двигателях, вращающих воздушные винты, при этом создается тяга, помогающая воздушному судну перемещаться в воздушном пространстве.

Большие авиалайнеры работают на реактивных двигателях, которые в процессе работы выбрасывают много воздуха, при этом реактивная сила приводит летательный аппарат к движению вперед.

Почему же самолет взлетает и находится долгое время в воздухе? Так как форма крыльев имеет разную конфигурацию: сверху округлая, а снизу плоская, то поток воздуха с обеих сторон не одинаковый. Сверху крыльев воздух скользит и становится разреженным, а давление его меньше, чем воздух снизу крыла. Потому, посредством неравномерного давления воздуха и форме крыльев, возникает сила, приводящая к взлету самолета вверх.

Но чтобы авиалайнер мог легко оторваться от земли, ему необходимо на высокой скорости совершить разбег по взлетной полосе.

Из этого следует вывод, чтобы авиалайнер беспрепятственно находился в полете, ему необходим движущийся воздух, который рассекают крылья и создает подъемную силу.

Перспективы развития

Перспективы развития модели 737 связаны с новым поколением самолетов — MAX. Их производство уже стартовало.

Основные изменения и особенности:

Последние усовершенствования вдохнули новую жизнь в уже завоевавшие широкую популярность лайнеры Boeing 737. Портфель заказов компании непрерывно пополняется. К надежности и безопасности добавляется все большая комфортабельность для пассажиров.

Уважаемые посетители сайта Aviawiki!

Ваших вопросов стало так много, что, к сожалению, у наших специалистов не всегда есть время ответить на все. Напомним, что мы отвечаем на вопросы абсолютно бесплатно и в порядке очереди. Однако у вас есть возможность гарантированно получить оперативный ответ за символическую сумму.

Источник