Як літають літаки?

Как летают самолеты?

Літак належить до літальних апаратів, які важче за повітря. Це означає, що для польоту потрібні певні умови, поєднання точно розрахованих факторів. Політ літака - це результат дії підйомної сили, яка виникає під час руху потоків повітря назустріч крилу. Воно повернене під точно розрахованим кутом і має аеродинамічну форму, завдяки якій при певній швидкості починає прагнути вгору, як кажуть льотчики - "стає на повітря".

Розганяють літак і підтримують його швидкість двигуни. Реактивні штовхають літак вперед за рахунок згоряння гасу і потоку газів, що вириваються із сопла з великою силою. Гвинтові двигуни "тягнуть" літак за собою.

Як виникає підйомна сила?

Крило сучасних літаків є статичною конструкцією і саме по собі не може самостійно створювати підйомну силу. Можливість підняти багатотонну машину в повітря виникає тільки після поступального руху (розгону) літального апарата за допомогою силової установки. У цьому випадку крило, поставлене під гострим кутом до напрямку повітряного потоку, створює різний тиск: над залізною пластиною він буде менший, а знизу вироба – більший. Саме різниця тисків призводить до виникнення аеродинамічної сили, що сприяє набору висоти.

Підйомна сила літаків складається з наступних чинників:

  1. Кута атаки
  2. Несиметричного профілю крила

Нахил металевої пластини (крила) до повітряного потоку прийнято називати кутом атаки. Зазвичай при підйомі літака згадане значення не перевищує 3-5°, чого достатньо для зльоту більшості моделей літаків. Справа в тому, що конструкція крил з моменту створення першого літального апарату зазнала серйозні зміни і сьогодні являє собою несиметричний профіль з більш опуклим верхнім листом металу. Нижній лист виробу характеризується рівною поверхнею для практично безперешкодного проходження повітряних потоків.

Схематично процес утворення підйомної сили виглядає так: верхнім струменям повітря потрібно пройти більший шлях (через опуклу форму крила), ніж нижнім, при цьому кількість повітря за пластиною повинна залишитися однаковою. В результаті верхні струмені будуть рухатися швидше, створюючи згідно з рівнянням Бернуллі область зниженого тиску. Безпосередньо різниця тиску над і під крилом разом із роботою двигунів допомагає літаку набрати потрібну висоту. Слід пам'ятати, що значення кута атаки не повинно перевищувати критичної позначки, інакше підйомна сила впаде.

Як управляють літаком?

Как управляют самолетом?

Крила і двигунів недостатньо для керованого, безпечного й комфортного польоту. Літаком потрібно управляти, при цьому точність керування найбільше потрібна під час посадки. Льотчики називають посадку керованим падінням - швидкість літака знижується так, що він починає втрачати висоту. При певній швидкості це падіння може бути дуже плавним, що призводить до м'якого дотику колесами шасі смуги.

Управління літаком зовсім не схоже на управління автомобілем. Штурвал пілота призначений для відхилення вгору і вниз і створення крену. "На себе" - це набір висоти, кабрірування. "Від себе" - це зниження, зменшення. Для того, щоб повернути, змінити курс, потрібно натиснути на одну з педалей і штурвалом нахилити літак убік повороту... До речі, мовою пілотів це називається "розворот" або "віраж".

Для розвороту і стабілізації польоту в хвості літака розташований вертикальний кіль. А невеликі "крила", що знаходяться під ним і над ним - це горизонтальні стабілізатори, які не дозволяють величезній машині безконтрольно підніматися і опускатися. На стабілізаторах для управління є рухливі площини - керма висоти.

Для управління двигунами між кріслами пілотів знаходяться важелі - при зльоті вони переводяться повністю вперед, на максимальну тягу, це злітний режим, необхідний для набору злітної швидкості. При посадці важелі відводять повністю назад - в режим мінімальної тяги.

Багато пасажирів з цікавістю дивляться, як перед посадкою задня частина величезного крила раптом опускається вниз. Це закрилки, "механізація" крила, яка виконує кілька завдань. При зниженні повністю випущена механізація гальмує літак, щоб не дати йому дуже розігнатися. При посадці, коли швидкість дуже невелика, закрилки створюють додаткову піднімальну силу для плавної втрати висоти. При зльоті вони допомагають основному крилу утримувати машину в повітрі.

Чого не треба боятися в польоті

Є кілька моментів польоту, здатних налякати пасажира - це турбулентності, проходження через хмари і добре видимі коливання консолей крила. Але це абсолютно безпечно - конструкція літака розрахована на величезні навантаження, набагато більше тих, що виникають при "бовтанці". До трясіння консолей слід ставитися спокійно - це допустима гнучкість конструкції, а політ у хмарах забезпечується приладами.

Літак не боїться удару блискавки. Атмосферний розряд протікає тільки по його поверхні, тому можуть на хвилину відключитися якісь прилади. Вони знову включаються, і політ продовжується в звичайному режимі. А неприємності в польоті можуть доставити птахи, грозові хмари, їх називають "фронти", і сильний боковий вітер при посадці.
Попадання птаха в двигун зупиняє його, в грозових хмарах, які лайнери намагаються обійти, дуже потужні повітряні потоки, здатні перехилити літак, а боковий вітер здуває літак зі смуги.

Сучасні лайнери - це справжні повітряні кораблі, стійкі і повністю автоматизовані. Вони літають за суворо визначеними маршрутами, "коридорами" прольоту, під постійним контролем з землі, а для того, щоб літаки розходилися, є ешелони - задані для польоту висоти. Вони ніколи не перетинаються. Але організація польотів та управління повітряним рухом - це особлива, дуже велика і цікава тема.

page counter knowall