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
Взлет и посадка самолета – два очень важных составляющих любого перелета. А вы когда-нибудь задавались вопросом – какая скорость самолета при взлете и на какой скорости садится самолет?
Конечно, для любого воздушного судна она не постоянна, а меняется каждую секунду, но мы поговорим о скорости в момент отрыва шасси от взлетно-посадочного поля и их касания в момент посадки.
Что это такое и как вообще он происходит? – это период времени с момента начала выруливания на взлетно-посадочную полосу до выхода на высоту перехода.
Чтобы разогнать пассажирский лайнер, двигатели устанавливают на специальный взлетный режим . Он длится всего несколько минут.
Иногда устанавливают нормальный режим, если рядом есть какой-либо населенный пункт, чтобы уменьшить шум работы двигателей.
Взлет самолета — это важная составляющая любого полета.
Для пассажирских крупных лайнеров существуют 2 типа взлета:
- Взлет с тормозов – лайнер удерживают на тормозах, а двигатели выводятся на максимальную тягу, после чего тормоза отпускают, и начинается разбег;
- Взлет с небольшой остановкой на взлетно-посадочной полосе – разбег начинается сразу, без предварительного выхода двигателей на требуемый режим.
Почему такая разница? Дело в том, что в зависимости от модели воздушного судна, его типа и технических данных она будет отличаться.
Например, при какой скорости взлетает пассажирский самолет? У Airbus А380 и Boeing 747 она примерно одинакова – 270 км/ч.
Но это не значит, что вообще все лайнеры этих двух типов совпадают. Если взять скорость взлета самолета Boeing 737, то она составит только 220 км/ч .
Факторы взлета
На процесс взлета любого воздушного судна могут влиять много различных факторов:
- направление и сила ветра;
- состояние и размеры взлетно-посадочной полосы;
- действия мер по уменьшению слышимости шума работы двигателей;
- давление и влажность воздуха.
И это только самые распространенные из них.
Хотите узнать какой самый быстрый самолет? Тогда прочитайте на эту тему.
Посадка самолета
Посадка – это заключительный этап полета, от замедления полета воздушного судна до его полной остановки на взлетно-посадочной полосе.
Снижение начинается примерно с 25 м. Воздушная часть посадки занимает всего несколько секунд.
Посадка самолета осуществляется в 4 этапа
Включает в себя 4 этапа:
- Выравнивание – вертикальная скорость снижения близится к нулю. Берет начало на 8-10 м и заканчивается на 1 м.
- Выдерживание – скорость продолжает уменьшаться вместе с продолжающемся, плавным снижением.
- Парашютирование – подъемная сила крыла уменьшается, а вертикальная скорость растет.
- Приземление — непосредственный контакт самолета с земной поверхностью.
На этапе непосредственного приземления и фиксируется посадочная скорость лайнера.
Раз уж мы взяли за пример Boeing 737, то какая скорость при посадке самолета Boeing 737?
Посадочная скорость самолета Boeing 737 составляет 250-270 км/ч. У Airbus А380 она составит примерно такую же. У более легких моделей она будет меньше – 200-220 км/ч.
На процесс посадки влияют по сути примерно те же факторы, что и на взлет.
Заключение
Именно, при взлете и посадке происходят большинство авиакатастроф, так как именно в эти временные промежутки уменьшается возможность исправления ошибок пилота и автоматических систем.
Если вы хотите узнать, что чувствуют люди, когда падает самолет, то перейдите на
Иначе – скорость набора высоты. Зависит от модели и заданной диспетчером, в зависимости от лётных условий, глиссады (траектории). В среднем реактивный лайнер набирает высоту в километр примерно за минуту (около 15 м/с), а в правилах использования воздушного пространства РФ указано, что данная величина должна составлять “…10 м/с и более”. Если вам интересно, на какую высоту может подняться пассажирский лайнер – предлагаем прочесть эту статью.
Особенности военных самолётов
Истребители, штурмовики, перехватчики не всегда поднимаются с ВПП. Условия их взлёта часто экстремальны. К примеру, он может происходить с палубы корабля, где нет возможности разогнаться до необходимых показателей.
Поэтому военные часто используют дополнительные приспособления, а именно:
- Катапультное устройство, запускающее самолёт и придающее ему ускорение. При посадке на ограниченном пространстве используются крюки, которыми аппараты цепляются за натянутый поперёк палубы стальной тормозной трос.
- Дополнительные приспособления, создающие вертикальную тягу. К примеру, это могут быть устройства вентиляторного типа, образовывающие над палубой мощное направленное встречное движение воздуха. Следствием чего является подъёмная сила.
На заметку: тот же воздушный поток используется для посадки.
Видео демонстрирует процесс взлёта и посадки глазами пилотов.
Полёт махины весом в несколько десятков или сотен тонн – сложный процесс. Он зависит от многих факторов, определяется скоростью движения летательного средства. Чем больше масса и сложнее условия, тем большая скорость необходима для отрыва и движения. При особо сложных условиях используются вспомогательные механизмы. Поддержание скорости – один из факторов безопасного полёта.
В пассажирской авиации высота полета определяется техническими возможностями воздушного судна и установленными правилами. Высота может быть максимальной и идеальной. Выбор высоты не зависит от решения командира, он ограничен в своих действиях наземными службами.
Почему 10 тысяч?
Идеальные десять километров лайнер набирает за 20 минут. Если полет не превышает получаса, такой необходимости не возникает. Решение, сохранять коридор или подниматься еще на одну — две тысячи зависит от ситуации. Чем выше поднимается воздушное судно, тем разреженнее становится атмосфера. Она создает меньшее лобовое сопротивление, что снижает количество топлива, сжигаемого на его преодоление. В атмосфере на высоте 10 тысяч сохраняется количество кислорода, необходимое для обеспечения процесса горения керосина. На этой высоте не летают птицы, столкновение с которыми станет причиной аварии.
Решение о высоте полета принимается наземными диспетчерскими службами.
Они дают команду пилотам, основываясь на объективных факторах:
- погоде;
- скорости ветра у поверхности земли;
- вес судна и технических характеристиках;
- времени и расстоянии полета;
- направление: запад или на восток.
Выбранная высота определяется в полетных правилах как эшелон. Воздушное право определяет единые эшелоны полета для воздушного пространства всех стран. Если судно летит на восток, диспетчер вправе выбрать нечетные эшелоны в 35, 37, 39 тысяч фунтов (от 10 до 12 километров ). Для самолетов, следующих в обратном направлении, предлагаются четные эшелоны. Это 30, 36, 40 тысяч фунтов над уровнем моря (от 9 до 11 километров ). Эта тактика направлена на избежание столкновений. Эшелон рассчитывается еще до вылета транспортного средства.
Влияет на высоту и дальность полета , на небольших маршрутах набор высоты нецелесообразен. Командир судна определяет высоту с помощью, установленного на борту барометра.
В данном видеоматериале рассказано почему самолеты летают:
Максимальная высота
Максимальная высота находится в прямой зависимости от максимальной скорости. При скорости в 950-1000 километров в час высота достигает 10 километров. Для небольших частных самолетов соотношение будет 300 км в час и 2000 тысячи метров.
Не только модель самолета определяет его максимально возможную высоту, но и физические характеристики атмосферы. Технические характеристики самолета различны для пассажирских и военных воздушных транспортных средств.
Максимальная высота определяется:
- техническими характеристиками, это мощность двигателя и подъемная сила крыла;
- маркой и типом судна;
- массой самолета.
Российский ТУ-204 может набрать высоту не более 7200 метров. ИЛ-62 поднимется на 11 километров, столько же наберет Аэробус А310. Новейший Иркут МС-21, впервые поднявшийся в небо 28 мая 2017 года, за счет небольшой массы сможет набрать 11,5 километров. Лидер среди новинок отрасли, Сухой Суперджет SSJ 100SV, поднимается уже на 12 200 метров.
До выхода на рынок разработки Сухого предел в 12 тысяч удавалось превысить только Боингам.
Существуют пределы высоты, связанные с количеством кислорода в атмосфере. Они зависят от типа двигателя. Самолет с турбореактивным двигателем может набрать 32 тысячи метров, для прямоточного воздушно-реактивного самолета предел будет выше, он составит 45 тысяч метров.
Максимальная высота турбореактивного военного судна может превышать 35 тысяч метров, ее удалось набрать российскому МИГ-25.
Смотрите видео о том как Миг 25 поднимается в стратосферу
Идеальная высота
Определение относится к той же высоте в диапазоне 10-12 тысяч метров, где соблюдается идеальная плотность воздушных потоков. Они достаточно разряжены для того, чтобы снизить трение бортов о воздух и расход топлива. Их плотность при этом остается достаточной для поддержки крыльев самолета. При переходе в стратосферу уровень поддержки падает и воздушное судно начинает «заваливаться».
С учетом этих параметров, пилотами выработано определение «идеального» коридора. Выход из него вниз увеличивает потребление топлива, экономическая эффективность полета снижается вместе с его высотой, поэтому в любой ситуации пилот скорее увеличит высоту, чем снизит ее.
В рамках выделенного эшелона пилот сам принимает решение о высоте, учитывая текущее соотношение трения и поддержки с учетом технических характеристик судна. Часто изменение высоты связано с турбулентностью, но и оно согласовывается с наземными службами. Тучи чаще преодолеваются при подъеме над их уровнем, также причиной изменения высоты может стать закрытие пространства над регионом из-за военных действий или горных пиков.
Запомните. Смена эшелона возможна только при сходе с маршрута на расстоянии в 20 километров и при согласовании с наземными службами.
Высота Боингов 747 и 737?
Модели американской корпорации летают и на российских рейсах. Среди широкофюзеляжных пассажирских самолетов он наиболее часто состоит на вооружении авиакомпаний за счет рентабельности массовых перевозок. Пять Боингов-747 принадлежат авиакомпании «Россия». Максимальная скорость судна составляет 988 км в час для модификации 747-8, максимальная высота, на которую он может подняться, 13 700 метров.
Боинг 737
набирает меньшую высоту, потолок составляет 12 500 метров для модели 737-800 и 11300 метров для Боинг 737-500. Возможность набора такой высоты обеспечивает топливную эффективность полетов. Конструкторы предполагают выпуск Boeing 737 MAX 8, который должен еще улучшить эти характеристики.
В авиации рассчитаны оптимальные высоты воздушных коридоров для всех типов самолетов. Пилоты должны придерживаться указаний диспетчерских служб, оставляя за собой свободу маневра и право принять самостоятельное решение в критической ситуации. Безопасность воздушного пространства зависит от согласованных действий команды и наземных диспетчеров при выборе максимальной высоты.
Чень интересно наблюдать взлет самолета, когда тяжелая машина превращается в легкокрылую птицу.
Самой меньшей скоростью, с которой возможен полет самолета, является, как нам уже известно, минимальная скорость горизонтального полета. Но при такой скорости самолет еще недостаточно устойчив и плохо управляется. Поэтому отрыв самолета от земли летчик производит на несколько большей скорости. После отрыва летчик продолжает разгон самолета, как говорят, «выдерживает» машину над землей до тех пор, пока скорость не станет достаточной для безопасного подъема.
Таким образом, взлет самолета можно разделить на три этапа: разбег, выдерживание над землей для увеличения скорости и подъем (рис. 25, а).
Эти три этапа составляют так называемую взлетную дистанцию.
Посмотрим, как летчик производит разбег, какие силы действуют на самолет при разбеге и как создается ускорение движения). Ради простоты будем опять считать, что все главные силы приложены в центре тяжести самолета, то есть моменты их равны нулю (поскольку теперь нас интересуют силы, а не их моменты).
Вот самолет стоит на старте, готовый к полету, и двигатель работает на малом газе (рис. 25, б). Тяга винта пока еще недостаточна для преодоления силы трения колес о землю. Но летчик дал полный газ, тяга винта увеличилась до максимальной и самолет начал разбег. Избыточная тяга создает ускорение, и скорость растет. Чтобы скорость нарастала быстрее, летчик немного отклоняет руль высоты вниз, поэтому хвост самолета поднимается и угол атаки крыла уменьшается (рис. 25, б). С ростом скорости возрастает подъемная силы крыла, и вскоре самолет уже едва касается колесами земли. Наконец, подъемная сила становится равной весу самолета, затем немного больше ее, и машина отрывается от земли (рис. 25, б). Разбег закончен - самолет взлетел.
Некоторое время машина летит низко, набирая скорость. Затем летчик отклоняет ручку рулевого управления на себя и переводит самолет на режим подъема (рис. 25, а).
При подъеме на самолет действуют те же силы, что и при горизонтальном полете, но взаимодействие их несколько иное (рис. 26).
Подъемная сила крыла всегда перпендикулярна к направлению полета. Поэтому во время подъема она направ - лена уже не вертикально и, следовательно, не может полностью уравновесить силу веса. Если разложить силу веса на две слагаемые силы, как показано на рис. 26, то становится видно, что подъемная сила крыла может уравновесить только одну из них - В. Другую же слагаемую силы веса - В2 - вместе с лобовым сопротивлением должна уравновесить, очевидно, сила тяги винта.
Когда самолет набирает высоту, то подъемная сила крыла меньше веса самолета. Почему же в таком случае самолет набирает высоту? Дело в том, что тяга винта здесь не только преодолевает лобовое сопротивление, но и берет на себя часть веса самолета, как это показано на рисунке. Иными словами, при подъеме самолета сила тяги частично выполняет роль подъемной силы.
И если самолет мог бы подниматься вертикально вверх, то неподвижное крыло стало бы совершенно бесполезным- машину поднимала бы вверх исключительно тяга винта. Самолет превратился бы в вертолет.
При подъеме самолет набирает ежесекундно некоторую высоту, которая называется вертикальной скоростью подъема. Например, вертикальная скорость самолета ЯК-18 в начале подъема равна 4 метрам в секунду. Но затем она уменьшается.
Почему это происходит и к чему ведет?
По мере подъема на высоту плотность воздуха становится все меньше и меньше, поэтому в цилиндры двигателя поцадает меньше кислорода, нужного для сгорания топлива, и в результате мощность силовой установки падает. Следовательно, уменьшается избыточная мощность, необходимая для подъема. И вот, наконец, на какой-то высоте никакой избыточной мощности уже нет, и самолет не может продолжать подъем. Высоту, на которой это происходит, называют «потолком» самолета.
