Скорость самолета является одной из его важнейших технических характеристик, от которой зависит время полета. Поэтому многих интересует, какая скорость пассажирского самолета. Современные пассажирские аэролайнеры летают со скоростью более 500-800 км/ч. Скорость сверхзвукового самолета в 2,5 раза выше, 2100 км/ч , но от этих лайнеров пришлось отказаться в целях безопасности, а также по ряду других причин:
- Сверхзвуковые самолеты должны иметь обтекаемую форму, иначе они могут развалиться на высоте. А достичь этого трудно для пассажирского аэроплана, поскольку он достаточно длинный.
- Сверхзвуковые авиалайнеры не экономно расходуют топливо, что делает рейсы на них дорогими и невыгодными.
- Не каждый аэродром имеет возможность принимать такие машины.
- Необходимо частое техническое обслуживание.
Однако главная причина отказа от полетов на сверхзвуковых скоростях - это безопасность перелетов.
Раньше было всего 2 вида сверхзвуковых лайнера: Ту-144(СССР) и «Конкорд»(англо-французский).Сейчас авиастроители также работают над новыми моделями сверхзвуковых лайнеров и, возможно, мы о них узнаем в ближайшее время.
Различные модели пассажирских аэропланов имеют разную скорость полетов. В технических характеристиках любой модели указана максимальная скорость самолета и крейсерская, которая приближена к максимальной, составляет от нее примерно 80%. Она является оптимальной для полетов, ведь на максимальной, обычно не летают.
Если говорить о пассажирских самолетах, то все они обладают невысокой крейсерской и максимальной скоростью. Показатели некоторых моделей:
Корпорация «Боинг» сейчас работает над созданием пассажирского лайнера, который сможет развивать быстроту полетов до 5 тыс. км/ч.
Самолет набирает скорость при взлете
Условия для взлета
Для эксплуатации летательных аппаратов большую роль играет, какая скорость самолета при взлете, т.е. в тот момент, когда происходит его отрыв от земли. Для разных моделей это также различные показатели. Ведь для отрыва от земли нужна большая подъемная сила, а для ее создания необходима большая скорость, развиваемая при взлете. Поэтому тяжелые пассажирские самолеты имеют эти показатели больше, а более легкие модели - меньше.
В таблице для каждой модели приведена средняя скорость самолета при отрыве, потому что на нее влияют сразу несколько факторов:
- скорость ветра, его направление;
- длина взлетной полосы;
- давление воздуха;
- влажность воздуха;
- состояние взлетной полосы.
Заход на посадку
Этапы посадки
Самый ответственный этап полета - это посадка машины. Перед этим лайнер выходит к аэродрому и заходит на посадку, которая состоит из нескольких этапов:
- снижения высоты;
- выравнивания;
- выдерживания;
- пробега.
Задумывается ли пассажир авиалайнера, перемещающийся из одной точки планеты в другую: какова была скорость самолета при взлете? Или ему достаточно ощущений: начало движения; набор скорости; отрыв. Вероятнее всего – последнее предположение. Детали – дело специалистов.
Уже давно, более века назад, человек преодолел земное притяжение и воспарил как птица. Чего было больше в этом неукротимом стремлении – подняться в воздух? Романтики полета? Или голого рационализма? А может быть, кто-то таким способом пытался подтвердить свои ученые выкладки? История об этом молчит, а факты сухо перечисляют количество катастроф и жертв, которыми обозначен путь в небо.
Самолеты. Они действительно похожи на птиц. Большие и маленькие птицы. Большая и малая авиация. Птицы хищники. Военная авиация. Перелетные птицы. Пассажирские аэробусы. Везде прослеживается аналогия.
Для того чтобы подняться в воздух, многие птицы набирают разгон на земле или на воде. Самолеты разбегаются по взлетной полосе, а гидросамолеты по водной глади. Какую скорость нужно развить от точки старта до точки отрыва? Какое усилие следует для этого приложить? Птицы руководствуются врожденным инстинктом, а человек накопленными знаниями, опытом и точным физико-математическим расчётом.
Что нужно уметь, чтобы оторвать от земли многотонную конструкцию? Что нужно знать, чтобы спроектировать и создать самолет? Все основные законы физики сплетаются в «гордиев узел», который рассекается остротой и точностью расчетов силовых и аэродинамических характеристик.
Бывает странно видеть, как неуклюжий с виду «транспортник», слегка разбежавшись, медленно, но верно поднимается над землей. И, напротив, поджарый истребитель мчится и мчится по взлетной полосе и только когда уже кажется, что ему так и не хватит места, взмывает ввысь.
Что же важней при взлете – скорость, форма или вес? И где начинается взлет? В момент отрыва от земли? Или при наборе определенной высоты? И если оторваться от взлетной площадки – значит, взлететь, то самолеты вертикального взлета, вообще, на этом этапе имеют скорость близкую к нолю.
Технически, взлетом считается - движение самолета с ускорением от начала разбега до подъема на 25 метровую высоту.
В отдельных аэропортах, где интенсивность движения воздушных судов очень высока, взлет самолета начинается сразу после выруливания на взлетно-посадочную полосу, без остановки. Взлет с тормозов, предусматривает набор двигателями максимальной мощности, в статическом состоянии. После чего тормоза плавно снимаются, и самолет начинает взлетный разбег. Взлет с кратковременной остановкой – некий промежуточный вариант.
В момент разгона, отрыва и взлета, двигатели самолета работают в режиме номинальной нагрузки как механической, так и тепловой. Такой режим может быть задействован, только на короткое время.
В разгоне самолета есть одна непременная составляющая – это скорость принятия решения. То есть скорость, при которой, в случае сбоя в работе двигателей или обнаружении любой другой неисправности, возможно аварийное торможение, без катастрофических последствий. Если эта скорость преодолена, то остается только один выход – взлет с последующей глиссадой. Благо, что техническое оснащение современных самолетов позволяет поднять машину в воздух, даже в случае неисправности одного из двигателей.
Огромное значение при разгоне и взлете самолета имеет механизация крыла. Закрылки, подкрылки, интерцепторы, спойлеры и прочие элементы, в совокупности влияют на несущие свойства крыла. Например, выдвижные закрылки, увеличивая, площадь крыла, позволяют снизить скорость взлета. Закрылки выпускаются непосредственно перед разгоном.
Пока самолет движется, набирая скорость по взлетно-посадочной полосе с опорой на переднее колесо, которое отцентрировано и застопорено, корректировка движения самолета, в случае необходимости, осуществляется посредством торможения основных колес.
При достижении взлетной скорости, пилот плавно берет штурвал на себя, тем самым увеличивая угол атаки. Сначала поднимается нос самолета, затем происходит отрыв от земли всей машины. Преодолев пятиметровую высоту, экипаж убирает шасси.
Взлет считается завершенным, когда самолет выходит на высоту перехода. Высота перехода является условной единицей, не привязанной к высоте относительно взлетной полосы или «уровнем моря». Она общепринята всеми международными диспетчерскими службами и определяется предварительным «эшелоном». В положении высоты перехода экипаж не имеет права продолжать горизонтальный полет. Самолет выполняет набор высоты и занимает свой «рабочий» эшелон, по которому продолжает маршрут.
Для каждого типа самолета существует некая усредненная скорость взлета. Так, для «Боинга 747» она составляет примерно – 270 км/час; для «Аэробуса А300» - 300 км/час; для ТУ 154 М – 210 км/час; для ИЛ 96 – 250 км/час; для ЯК 40 – 180 км/час.
Однако не следует забывать, что скорость отрыва напрямую зависит от удельной нагрузки на крыло и плотности воздуха. То есть, чем меньше плотность воздуха (высокогорье, летняя жара), тем меньше коэффициент подъемной силы, и тем больше должна быть скорость отрыва.
В некоторых экстренных случаях (недостаточная длина взлетно-посадочной полосы), может быть выполнен взлет «с подрывом». В этом случае пилот, посредством штурвала, резко меняет угол атаки, тем самым значительно увеличивая подъемную силу, но в ущерб скорости. Маневр, сам по себе, очень опасный, грозящий потерей управления.
Напротив, при выполнении самолетом отрыва, предусмотрен такой момент, как «выдерживание». Пилот не сразу выводит машину на высоту перехода, а направляет ее по небольшому восходящему углу, продолжая набирать скорость.
Потеря скорости при взлете, особенно опасна тем, что самолет, на этот момент, максимально загружен топливом, значительно увеличивающим общий вес. Большой вес увеличивает неуправляемую инерцию, что может повлечь катастрофу воздушного судна.
В зимнее время, в скорость взлета закладывается повышенный коэффициент, на случай температурного перепада по высоте. Верхние воздушные слои могут быть намного теплее надземных. В результате плотность воздуха резко падает и «провал» самолета, с последующим падением, неизбежен.
Такие «неожиданности» предусматривает штат наземных и воздушных метеорологических служб, которые предоставляют информацию диспетчерам, а диспетчеры всегда на связи с экипажами самолетов.
Не стоит волноваться, если безопасностью полета занимаются профессионалы.
Самолет набирает скорость постепенно. Фаза взлета длится продолжительный отрезок времени и начинается с процесса движения на взлетно-посадочной полосе. Различают несколько видов взлета и набора скорости.
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.
Скорость взлета
Чтобы пассажирский самолет оторвался от земли, необходимо развить скорость взлета, которая сможет обеспечить увеличение подъемной силы. Чем больше вес авиалайнера, тем большая скорость разгона необходима для того, чтобы самолет поднялся в воздух. Какая скорость самолета при взлете – это зависит от веса летательного аппарата.
Так, Боинг 737 оторвется от земли только в тот момент, когда скорость движения по взлетно-посадочной полосе достигнет значения 220 км/ч.
747-ая модель Боинга имеет большую массу, а, значит, для взлета необходимо развить большую скорость. Скорость самолета этой модели при взлете равняется 270 км/ч.
Самолеты модели Як 40 разгоняются до 180 км/ч, чтобы оторваться от взлетно-посадочной полосы. Это обусловлено меньшей массой самолета, по сравнению с Боингами 737 и 747.
Виды взлета
На взлет самолета влияют сразу несколько факторов:
- погодные условия;
- протяженность взлетно-посадочной полосы (ВПП);
- покрытие ВПП.
К погодным условиям, которые учитываются при взлёте самолета, относятся скорость и направление ветра, влажность воздуха и наличие осадков.
Всего различают 4 вида взлета:
- с тормозов;
- классический набор скорости;
- взлет с помощью дополнительных средств;
- вертикальный набор высоты.
Первый вариант разгона подразумевает достижение необходимого режима тяги. С этой целью авиалайнер стоит на тормозах, пока работают двигатели, и отпускается только тогда, когда необходимый режим будет достигнут. Такой метод взлета применяется в случае недостаточной протяженности взлетной полосы.
Классический метод взлета подразумевает постепенный набор тяги при движении самолета по ВПП.
Классический взлет с ВПП
Под вспомогательными средствами подразумеваются специальные трамплины. Взлет с трамплина практикуется на военных самолетах, взлетающих с авианосца. Использование трамплина помогает компенсировать отсутствие ВПП достаточной протяженности.
Вертикальный взлет осуществляется только при наличии специальных двигателей. Благодаря вертикальной тяге взлет происходит аналогично взлету вертолета. Оторвавшись от земли, такой самолет плавно переходит в горизонтальный полет. Ярким примером самолетов с вертикальным взлетом является ЯК-38.
Взлет Боинга 737
Чтобы точно разобраться, как самолет взлетает и набирает скорость, следует рассмотреть конкретный пример. Для всех пассажирских реактивных самолетов схема взлета и набора высоты одинакова. Разница заключается лишь в достижении величины необходимой скорости взлетающего самолета, что обуславливается весом авиалайнера.
Прежде чем самолет придет в движение, нужно чтобы двигатель достиг необходимого режима работы. Для самолета Боинг 737 это значение составляет 800 оборотов в минуту. При достижении этой отметки пилот отпускает тормоз. Самолет берет разбег на трех колесах, ручка управления находится в нейтральном положении.
Чтобы оторваться от земли, самолет этой модели должен набрать сначала скорость 180 км/ч. На этой скорости возможно поднятие носа летательного аппарата, дальше самолет разгоняется на двух колесах. Для этого пилот плавно опускает управление вниз, в результате щитки-закрылки отклоняются, а носовая часть поднимается вверх. В таком положении самолет продолжает разгоняться, двигаясь по ВПП. Авиалайнер оторвется от земли тогда, когда разгон достигнет 220 км/ч.
Следует понимать, что это усредненное значение скорости. При встречном ветре скорость меньше, так как ветер способствует более легком отрыву авиалайнера от земли, дополнительно увеличивая подъемную силу.
Разгон самолета усложняется при высокой влажности воздуха и наличии осадков. В этом случае скорость отрыва должна быть больше, чтобы самолет взлетел.
Важно! Решение о том, какую скорость можно считать достаточной для набора высоты принимает пилот, оценив погодные условия и особенности взлетно-посадочной полосы.
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.
Как садится самолет
Самые ответственные моменты при полете – это взлет и посадка авиалайнера. Движение в небе обычно обеспечивается автопилотом, в то время как посадка и взлет осуществляются пилотами.
Посадка – это то, что больше всего волнует пассажиров, так как этот процесс сопровождается пугающими ощущениями при снижении высоты, а затем толчком при приземлении авиалайнера на взлетно-посадочную полосу.
Нередко, спрашивая о том, как прошел полет, можно получить ответ, что посадка была мягкой. Именно мягкая посадка считается показателем мастерства пилота.
Подготовка к посадке начинается в воздухе, на высоте 25 м над уровнем порога взлетно-посадочной полосы для больших самолетов, и 9 м – для маленьких летальных аппаратов. До момента, когда самолет зайдет на посадку, уменьшаются вертикальная скорость снижения и подъемная скорость крыла. Уменьшение скорости обуславливает снижение подъемной силы, благодаря чему самолет может приземлиться.
Самолеты садятся на взлетно-посадочную полосу не сразу. При посадке сначала происходит контакт с ВПП, и самолет приземляется на стойки шасси. Затем авиалайнер продолжает движение по ВПП на колесах, постепенно снижая скорость. Именно момент контакта с ВПП сопровождается тряской в салоне и вызывает беспокойство у пассажиров.
Как правило, посадочная скорость примерно равна либо незначительно отличается от скорости взлета. Так, Боинг 747 сможет сесть на скорости около 260 км/ч.
Видео
Когда садится самолет, все решения о необходимости уменьшения скорости принимает пилот. Таким образом, мягкая посадка характеризует профессиональные навыки пилота. Однако следует помнить, что особенности приземления авиалайнера также зависят от ряда климатических факторов и особенностей ВПП.
Вопрос о том, какую скорость развивает самолет при взлёте, интересует многих пассажиров. Мнения непрофессионалов всегда расходятся – кто-то ошибочно предполагает, что скорость всегда одинаковая для всех видов данной авиатехники, другие правильно считают, что она различная, но не могут объяснить почему. Постараемся разобраться в этой теме.
Взлёт
Взлёт – это процесс, занимающий временную шкалу от начала движения самолёта до его полного отрыва от взлетно-посадочной полосы. Взлёт возможно только при соблюдении одного условия: подъёмная сила должна приобрести значение больше значения массы взлетающего объекта.
Виды взлёта
Различные «мешающие» факторы, которые приходится преодолевать для поднятия самолёта в воздух (погодные условия, направление ветра, ограниченная взлётная полоса, ограниченная мощность двигателя и т.д.), побудили авиаконструкторов к созданию множества способов их обхода. Усовершенствовалась не только конструкция летающих аппаратов, но и сам процесс их взлёта. Таким образом, были разработаны несколько видов взлёта:
- С тормозов. Разгон самолёта начинается только после того, как двигатели достигнут установленного режима тяги, а до тех пор аппарат удерживается на месте при помощи тормозов;
- Простой классический взлёт, предполагающий постепенный набор тяги двигателя во время движения самолёта по взлётной полосе;
- Взлёт с использованием вспомогательных средств. Характерно для самолётов, несущих боевую службу на авианосцах. Ограниченная дистанция взлётной полосы компенсируется использованием трамплинов, катапультными устройствами или даже установленными на самолёт дополнительными ракетными двигателями;
- Вертикальный взлёт. Возможен при наличии у самолёта двигателей с вертикальной тягой (пример – отечественный Як-38). Такие аппараты, аналогично вертолётам, сначала набирают высоту с места по вертикали либо при разгоне с очень малого расстояния, а затем плавно переходят в горизонтальный полёт.
Рассмотрим в качестве примера фазы взлёты реактивного самолёта Боинг 737.
Взлет Boeing 737-800
Взлёт пассажирского Boeing 737
Практически каждый гражданский реактивный самолёт поднимается в воздух по классической схеме, т.е. двигатель набирает нужную тягу непосредственно в самом процессе взлёта. Выглядит это следующим образом:
- Движение самолёта начинается после достижения двигателем около 800 оборотов/мин. Лётчик постепенно отпускает тормоза, держа при этом ручку управления нейтрально. Разбег начинается на трёх колёсах;
- Для начала отрыва от земли Боинг должен приобрести скорость около 180 км/ч. При достижении этого значения пилот плавно тянет ручку, что ведёт к отклонению щитков-закрылков и, как следствие, поднятию носа аппарата. Дальше самолёт разгоняется уже на двух колёсах;
- С приподнятым носом на двух колёсах самолёт продолжает разгон до тех пор, пока скорость не достигнет 220 км/ч. При достижении этого значения самолёт отрывается от земли.
Скорость взлета других типовых самолетов
- Airbus A380 – 269 км/ч;
- Boeing 747 – 270 км/ч;
- Ил 96 – 250 км/ч;
- Ту 154М – 210 км/ч;
- Як 40 – 180 км/ч.
Приведенной скорости не всегда достаточно для отрыва. В ситуациях, когда сильный ветер дует в направлении взлёта аппарата, требуется большая наземная скорость. Или, наоборот – при встречном ветре достаточно меньшей скорости.
По материалам techcult
