Секреты авиалайнеров: вперед ивверх

Секреты авиалайнеров: вперед ивверх

Исходя из этого для многих авиаперелет — это что-то сродни магии, со собственными ритуалами поклонения загадочным всевышним, поднимающим в атмосферу громадных металлических птиц с людьми в. Исходя из этого «Популярная механика» решила развеять распространенные мифы и раскрыть кое-какие секреты устройства пассажирских самолетов. И мы сохраняем надежду, что единственный вопрос, что останется у вас по окончании прочтения этого материала, — это «из-за чего самолеты летают, а крыльями не машут?».

Но, данный вопрос уже неоднократно был рассмотрен в прошлых номерах отечественного издания.

Посадка пассажиров

Но вот прощальные объятия провожающих сзади. Пассажиров просят пройти на посадку. Действительно, не всех сходу. Довольно часто бывает, что первыми рассаживают тех, кто сидит в передней части салона, а после этого — тех, кто сидит в хвосте. И это не прихоть компании — в противном случае самолет легко может перевернуться, кроме того не отъехав от терминала.

Особенно это принципиально важно для тех самолетов, у которых двигатели находятся в хвосте и центр тяжести смещен на большом растоянии назад. К примеру, на Ил-62 для предотвращения опрокидывания была предусмотрена дополнительная хвостовая опора а также, более того, балансировочный водяной бак в передней части самолета.

Но, заднее размещение двигателей имеет и собственные плюсы. Во-первых, это сокращает уровень шума в салоне на протяжении полета. Во-вторых, такие двигатели стоят выше, чем те, каковые расположены под крыльями, и менее подвержены «засасыванию» посторонних предметов с взлетно-посадочной полосы. И наконец, при отказе одного из двигателей самолет будет сохранять лучшую управляемость — за счет меньшего «плеча» его меньше разворачивает.

Вместе с тем хвостовые двигатели имеют и достаточно важные минусы: их сложнее обслуживать (особенно в самолетах типа Ту-154 либо MD-10, где двигатель размещен прямо в фюзеляже). Помимо этого, в этом случае употребляется Т-образный стабилизатор, что при повышении угла атаки может попасть в вихревой след крыла, что угрожает утратой управления. Исходя из этого в современных самолетах двигатели стараются располагать под крыльями.

Это дает важные преимущества — несложной доступ к двигателям облегчает их обслуживание, а за счет равномерного распределения нагрузки возможно упростить и уменьшить конструкцию крыла.

Взлет

Пассажиры рассажены и пристегнуты, самолет выруливает к началу взлетной полосы, и пилоты приобретают разрешение на взлет. взглянуть в иллюминатор: «распушенное» крыло создаёт незабываемое чувство, не смотря на то, что зрелище это — не для слабонервных. Выдвинутая механизация крыла изменяет его профиль, увеличивая подъемную силу и уменьшая длину разбега.

Практически сразу после того, как почва уходит вниз, четко слышен негромкий шум: шасси убираются вовнутрь фюзеляжа либо крыльев. Но сперва необходимо остановить тяжелые колеса, каковые по окончании отрыва от почвы еще вращаются: гироскопический эффект формирует громадную нагрузку на механизм уборки шасси. После этого самолет легко «просаживается». Но пугаться не требуется — это происходит в момент, в то время, когда складываются выдвижные элементы механизации крыла.

Наряду с этим значительно уменьшается подъемная сила крыла и его сопротивление, что разрешает достигнуть громадных скоростей.

Комплект высоты

На протяжении комплекта высоты у пассажиров закладывает уши. Давление снаружи падает, и без кислородной маски уже на высоте больше 5−6 км (а полеты современных самолётов проходят на высотах порядка 9−11 км) человек испытывает кислородное голодание, высотную декомпрессию и не может выжить. Исходя из этого салон самолета довольно герметичен, но все равно его необходимо всегда «поддувать».

Давление в салоне меньше, чем «на уровне моря» (но не ниже 0,75 атм., это соответствует давлению воздуха на уровне 2400 м над уровнем моря), — и как раз исходя из этого при комплекте высоты (и падении давления) у пассажиров закладывает уши. Дабы преодолеть данный неприятный симптом, достаточно выровнять давление в полости среднего уха — сделать пара глотательных перемещений. Как раз с этим связана традиция перед взлетом раздавать пассажирам леденцы (как раз леденцы, а не, скажем, шоколадные конфеты): при растворении их во рту выделяется глотательные движения и слюна происходят совсем машинально.

Из-за чего нельзя облегчить жизнь пассажирам и поддерживать давление, соответствующее уровню моря? Это связано с прочностью материалов фюзеляжа. Один из первых пассажирских самолетов с герметичной кабиной — De Havilland Comet — наддувался практически до обычного давления. Но через некое время последовала череда необъяснимых аварий — 4 самолета практически развалились в воздухе.

Один из них упал в Средиземное море, и в то время, когда спасатели подняли со дна обломки, оказалось, что самый громадный фрагмент имел размеры всего около полуметра. Исследования продемонстрировали, что все эти трагедии случились из-за «усталости» металла: напряжения, появляющиеся из-за отличия давлений в и снаружи фюзеляжа, накапливаются и со временем способны уничтожить самолет.

Но прогресс не следует на месте, и чем новее самолет, тем более идеальные материалы в нем использованы и тем ближе давление в салоне к обычному. А в новом Boeing 787, в конструкции которого активно применяются высокопрочные композиционные материалы, давление обещают поддерживать на «уровне моря» в течение всего полета.

Горизонтальный полет

Наконец меркнут таблички «пристегните самолёт» и ремни переходит в горизонтальный полет — самая безопасную часть путешествия. Самое время подняться с кресла, размять ноги, зайти в туалет. Кстати, желаем развеять обширно распространенный «туалетный» миф. Отходы в современных самолётах вовсе не сбрасываются наружу. Они поступают в бак, из которого уже на земле выкачиваются особой ассенизационной машиной.

Исходя из этого кадр из фильма «Немыслимые приключения итальянцев в Российской Федерации», в то время, когда паспорт, выкинутый в унитаз, прилипает снаружи к иллюминатору, — только выдумка сценариста.

Очевидно, запрещено и «выйти наружу». Простые двери, через каковые происходит высадка и посадка, в полете заблокированы. А двери аварийных выходов, раскрывающиеся вовнутрь, надежно удерживаются отличием давлений.

Управлением в горизонтальном полете, в большинстве случаев, управляет автопилот. Да и по большому счету ручной режим пилотирования для современных самолетов очень нехарактерен. Но, именовать его «ручным» также будет не совсем совершенно верно. Крайним (авиаторы не обожают слово «последний») русским самолетом с настоящим ручным управлением был Ил-62: в том месте механические тяги управления шли через целый самолет.

В будущем управление стало дистанционным, с применением гидравлики, но линейная зависимость (другими словами прямая пропорциональность) между углом отклонения отклонения и углом штурвала управляющих плоскостей сохранилась. Наряду с этим летчик сам решает, как необходимо развернуть штурвал, дабы, скажем, наклонить самолет на тот либо другой угол. В самолетах последнего поколения уже нет штурвала как такового — только джойстик, наклоном которого задается угол отклонения конкретно самолета, а все промежуточные вычисления делает компьютер.

Посадка

Снова загораются таблички «Пристегните ремни», и самолет начинает понижаться. в первых рядах — самый страшный (по данным статистики) этап полета — посадка. Вот уже видны огни аэропорта Самолет снижает скорость, для сохранения подъемной силы выдвигаются элементы механизации крыла — в общем, все как на взлете, лишь в обратном порядке.

Негромкий шум, самолет начинает осторожно трясти — это выпущенное шасси формирует нестабильность обтекания.

Вместе с шасси выдвигаются и машинально зажигаются фары (в большинстве случаев они установлены на стойках шасси). Казалось бы, для чего самолету фары? Авиаторы не в серьез отвечают на данный вопрос так: «Дабы пилот видел, куда лететь!» И не смотря на то, что, очевидно, фары употребляются при рулежке и посадке, в действительности главная их задача — отпугивать птиц. При попадании птицы в двигатель последний, вероятнее, выйдет из строя, и это может позвать кроме того падение самолета.

Исходя из этого птицы — важная опасность: согласно данным ИКАО (Интернациональной организации гражданской авиации), столкновения птиц с самолетами каждый год причиняет ущерб около $1 млрд. Исходя из этого с птицами на аэропортах идет бескомпромиссная борьба: устанавливается аппаратура для отпугивания, особые орнитологические работы занимаются отстрелом, в некоторых аэропортах (к примеру, в Домодедово) кроме того применяют намерено обученных ловчих птиц. Данной же цели помогают нарисованные на коках (обтекателях) вентиляторов двигателей белые «запятые» — при вращении они создают отпугивающий «мигающий» эффект: птицы принимают его за глаза хищника (как и фары).

Не считая фар самолет несет на себе аэронавигационные огни — для предотвращения траектории и обозначения полёта страшного сближения с другими самолетами: на правом крыле — зеленый, на левом — красный, а на киле — белый. Запомнить такое размещение легко — летчики шутят, что существует мнемоническое правило: «Справа от умелого начальника сидит зеленый второй пилот». Помимо этого, на крыльях и фюзеляже находятся красные либо белые проблесковые световые маяки.

А сейчас компании стали при заходе на посадку подсвечивать и киль самолета — во-первых, улучшается видимость (для других самолетов), а во-вторых, какая-никакая реклама.

И вот наконец колеса касаются полосы. Легкий дымок в первоначальный момент сопровождает их переход от спокойствия к стремительному вращению. Сейчас пассажиры в большинстве случаев хлопают в ладоши.

Но радоваться рано: самолет все еще двигается со скоростью около 250 км/ч, и ему необходимо погасить эту скорость перед тем, как 2−2,5-километровая полоса закончится. Да и по большому счету, авиаторы — народ суеверный, и до завершения полета вряд ли уместно проявлять какие-то эмоции (лучше поблагодарить бортпроводников при выходе из самолета). Кстати, аплодисменты смогут быть излишни еще по одной причине: при посадке пилот может и вовсе не принимать участие в управлении!

Современные самолеты допускают всецело автоматическую посадку при нулевой видимости и автоматическое заруливание к терминалу (в аэропортах категории IIIC в соответствии с стандартам ИКАО). Действительно, в Российской Федерации таких аэропортов до тех пор пока нет. Выяснить, кто посадил самолет, достаточно легко.

Весьма мягкая посадка — характерный показатель ручного управления: пилот бережно «притирает» самолет к почва. Автоматическая посадка — более твёрдая, по причине того, что автопилот обязан в допуски по большой вертикальной скорости.

Дабы затормозить, самолет оснащен сходу несколькими совокупностями. Первая — это воздушные тормоза — аэродинамические щитки, каковые самолет «распушает» для повышения сопротивления. Вторая — реверс двигателей (не смотря на то, что, к примеру, на Як-42 его нет).

Третья совокупность — фактически колесные тормоза. Но, были и более экзотические варианты: на некоторых ветхих самолетах (к примеру, Ту-134 первых серий) употреблялись кроме того тормозные парашюты.

Колесные тормоза на ветхих пассажирских самолетах — колодочные (автолюбители назвали бы их барабанными), а на новых — дисковые (на самых новых моделях употребляются кроме того диски из композиционных материалов, как в Формуле-1), с гидравлическим приводом. Причем шасси обязательно оснащается антиблокировочной совокупностью ABS. Фактически, в автомобиль эта совокупность пришла из авиации — для самолета неравномерное торможение угрожает сходом и заносом с посадочной полосы.

К шинам и корду самолетных колес, в отличие от автомобильных, предъявляются повышенные прочностные требования. Помимо этого, на стойках шины ставят в большинстве случаев парами, дабы разрыв либо прокол одной не стал причиной аварийной обстановке. Шины самолета бескамерные, пневматические (с давлением 6−8 воздухов) и нешипованные (кроме того зимний период полосу чистят, так что необходимости в шипах нет).

Передняя стойка рулевая и управляется педалями. Наряду с этим поворачивается не вся стойка, а лишь нижняя ее часть — само колесо. Действительно, такое управление употребляется лишь в ходе рулежки.

В полете педали ведают рулем направления, расположенным на киле самолета.

Безопасность полетов

Современные реактивные самолеты летают на больших высотах, и пассажиры не через чур довольно часто жалуются на воздушные ямы (атмосферные неоднородности видятся по большей части при снижении и наборе высоты — на этих этапах пристегиваться ремнями в обязательном порядке). Но время от времени, в тропиках либо при пересечении границы суша/океан, самолет кроме того в горизонтальном полете может попасть в сильный нисходящий поток и за пара секунд утратить 3−4 км высоты.

Такие «ямы» смогут очень сильно травмировать пассажиров, и исходя из этого рекомендуется не расстегивать ремни лишний раз, кроме того в то время, когда таблички «пристегнитесь» погашены. Еще одну важную опасность воображают для самолета грозовые фронты. Любой самолет оснащен метеолокатором, талантливым найти колебания плотности воздуха по курсу. Полет через грозу чреват для самолета попаданиями молний, что может привести кроме того к образованию в кабине шаровых молний либо разрушению обтекателей антенн.

Помимо этого, при полете через грозовой фронт на самолете накапливается статическое электричество. Действительно, от этого фактора защищают маленькие метелки на финишах крыльев, через каковые заряд стекает с самолета. По крайней мере, сейчас нам ясно, из-за чего колдуньи летают именно на метлах — по всей видимости, статический заряд для них также неприятен (Кое-какие специалисты высказывают вывод, что обстоятельство этого в другом: легко колдуньи применяют ионный двигатель.)

Громадна ли для самолетов возможность столкновения с другим воздушным судном? Самый надежный метод предотвращения страшного сближения — верная работа диспетчера, а для подстраховки употребляется совокупность TCAS, наличие которой при полетах в Европу в обязательном порядке. Это маленький экран на приборной панели, на котором отображаются метки находящихся поблизости самолетов.

При страшного сближения совокупность TCAS сама «разводит» борты, выдавая пилотам указание и сигнал тревоги (среди них и речевое) на подъем высоты либо понижение. Срабатывание TCAS имеет приоритет над указаниями диспетчера: этот главный момент вызвал катастрофу над Боденским озером — башкирский экипаж начал понижение по команде диспетчера, вопреки сигналу TCAS «Climb, climb!».

Однако от визуального метода также никто не планирует отказываться: маяки и аэронавигационные огни — вещь достаточно недорогая, а шансов додаёт. К тому же огни нужны и при рулежках, интенсивность которых в громадных аэропортах очень громадна. Действительно, рулежки регулируются диспетчерами, но по сторонам наблюдать также не мешает.

В случае если часть полета проходит над морем, под каждым креслом в самолёте в обязательном порядке находится спасательный жилет, и стюардессы перед полетом растолковывают, как его применять. Таковы интернациональные правила. В действительности это скорее средство успокоения и историческая традиция нервов — времена, в то время, когда самолеты имели возможность безопасно сесть на воду, остались в далеком прошлом.

Скорости современных самолетов таковы, что возможность для самолета сесть на водную поверхность целым значительно ниже, чем при посадке на брюхо на поле. В частности, одним из серьёзных факторов есть то, что на однородной поверхности воды нет визуальных ориентиров, по которым возможно было бы выяснить вертикальную скорость и высоту (попросту говоря, глазу не за что зацепиться).

Отчего же «для успокоения нервов» под кресла не кладут парашюты? Дело в том, что воспользоваться ими — выпрыгнуть из самолета при воздушной скорости (по давлению) около 400−500 км/ч — попросту нереально. Один узнаваемый авиаконструктор кроме того выразил вывод довольно всех этих совокупностей: «Единственным средством спасения современного авиалайнера есть обычное завершение полета на аэропорте, и задача конструкторов — в том, дабы это средство трудилось оптимальнее ».

Именно на этом и концентрируют свои силы конструкторы современных пассажирских самолетов, и в итоге повышение надежности выясняется дешевле парашютов и различных катапульт. По крайней мере, не обращая внимания на все «страшилки», воздушный транспорт сейчас считается самым надёжным: статистика говорит, что возможность попасть в автомобильную аварию по пути аэропорт намного выше, чем стать жертвой авиакатастрофы.

Воздушная возможность

    Embraer EMB-170/175/190
    Bombardier CRJ-700/900
    Ан-148
    Двигатель
    Пассажирский салон
    Совокупность управления

В полной мере быть может, что через пара лет, выходя из самолета, совершающего маленькие перелеты, вы заметите на борту надпись RRJ — Russian Regional Jet. Это новый перспективный самолет, созданный «с нуля» компанией «Гражданские самолеты Сухого» (ГСС). Он будет рекомендован для региональных перевозок и призван не только заменить уже исчерпавшие собственный ресурс Ту-134, спроектированные более 30 лет назад, но и достойно соперничать на внешнем рынке с продукцией западных компаний — бразильскими самолетами Embraer ERJ и EMB и канадскими Bombardier CRJ.

Рецепт успешного самолета

RRJ спроектирован в всецело электронном виде, без макетов и бумажных чертежей, при активном участии будущих клиентов — авиакомпаний (наибольшим стартовым клиентом стала компания «Сибирь») и консультативной помощи компании Boeing. Не смотря на то, что у ГСС нет опыта в создании гражданских самолетов (основной конструктор ГСС Юрий Ивашечкин с 1974 по 1983 год возглавлял разработку штурмовика Су-25), эксперты признают, что благодаря тесному сотрудничеству с ведущими западными и русскими поставщиками разных совокупностей RRJ оказался очень успешным.

Главные соперники

Ан-148, созданный в украинском АНТК им. Антонова, нацелен на тот же рынок, что и RRJ. Он был спроектирован за три года всецело в электронном виде, без макетов и бумажных чертежей. Ан-148 опережает проект RRJ по срокам: первые полеты этого самолета уже состоялись, а первые поставки клиентам намечены на 2006 год.

Украинский самолет, создаваемый при участии компаний из России, США, Германии и Франции, оснащен двигателями Д-436−148 производства запорожского «Мотор-Сич» и рядом совокупностей западного производства. С двумя вторыми соперниками RRJ придется близко столкнуться на внешнем рынке: это бразильские Embraer EMB-170/175/190 и канадские Bombardier CRJ-700/900.

Двигатели

В разработке новых двигателей SaM146 учавствовали французская компания Snecma Moteurs и российское НПО «Сатурн». Двигатели значительно более экономичны, чем у самолетов прошлых поколений (приблизительно в полтора раза), а запас по уровню шума относительно норм, начинающих действовать с 2006 года, образовывает 5−10 дБ (по сравнению, к примеру, с Ту-134 уровень шума уменьшился более чем на 30 дБ).

Пассажирский салон

С позиций пассажиров RRJ будет одним из самых комфортных и эргономичных самолетов в собственном классе. Компания B/E AEROSPACE установила кресла шириной 46,5 см в салоне по схеме 2+3 (ширина прохода 50,8 см), что предотвращает проявление у пассажиров психотерапевтического «туннельного результата». Полки для багажа в салоне предоставляют каждому пассажиру количество 70 л. Грузовое отделение имеет высоту 1016 мм, что существенно упрощает выгрузку и погрузку багажа.

Надежность

Все совокупности самолета дублируются (кое-какие — многократно), фактически все оснащены совокупностью самодиагностики, что разрешает эксплуатировать самолет «по фактическому состоянию». Как поведал «ПМ» основной конструктор ГСС Юрий Ивашечкин, заявленный срок между так называемыми испытаниями A-check (базисное техобслуживание) у самолетов семейства RRJ будет равна примерно 600 часов. Для сравнения — у обширно распространенных самолетов Boeing 737 данный срок (действительно, не заявленный, а настоящий) образовывает 200−300 часов.

Планер

Самолет выстроен по схеме низкоплана. В конструкции будут употребляться цельнофрезерованные элементы фюзеляжа, что разрешает снизить трудоёмкость производства и вес самолёта. Кое-какие элементы планера (не подверженные высоким нагрузкам) будут выполнены из композитных материалов: мотогондолы, элероны и другие.

Совокупность управления

Это один из немногих самолетов в собственном классе, оснащенный совокупностью дистанционного управления (СДУ) LIEBHERR без какого-либо механического дублирования. Кабина пилотов оснащена компьютеризированной совокупностью управления с боковой ручкой вместо штурвала. Авионику для самолетов RRJ будет поставлять компания THALES.

Новое поколение

RRJ будет выпускаться в нескольких модификациях, рассчитанных на 60, 75 и 95 мест. Большой взлетный вес: 36−46 тысячь киллограм. Крейсерская скорость: 830 км/ч. Большая дальность полета: 3500−4600 км.

Практический потолок: 12 200 м. Первые поставки клиентам: 2007−2008 год.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№30, апрель 2005).

<

h4>

10 САМЫХ Немыслимых ПОСАДОК САМОЛЕТОВ

Статьи, которые будут Вам интересны: