W prostoliniowym locie poziomym kąt natarcia samolotu zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości, zwiększając siłę nośną samolotu, co tworzy skrzydło. Jednak reaktancja indukcyjna również wzrasta. Kąt natarcia samolotu oznaczany jest grecką literą „alfa” i oznacza kąt, który znajduje się między cięciwą skrzydła a kierunkiem prędkości przepływu powietrza.
Skrzydło i przepływ
Dopóki na świecie istnieje lotnictwo, tak wielu samolotom grozi jedno z najczęstszych i najstraszniejszych niebezpieczeństw - wpadnięcie w korkociąg, ponieważ kąt natarcia samolotu staje się wyższy niż wartość krytyczna. Wówczas gładkość opływu powietrza wokół skrzydła zostaje zakłócona, a siła nośna gwałtownie spada. Przeciągnięcie zwykle występuje na jednym skrzydle, ponieważ przepływ prawie nigdy nie jest symetryczny. To na tym skrzydle samolot zatrzymuje się i dobrze, jeśli przeciągnięcie nie zamieni się w korkociąg.
Dlaczego takie rzeczy się zdarzająkiedy kąt natarcia samolotu wzrośnie do wartości krytycznej? Albo prędkość została utracona, albo manewrowanie zbytnio przeciążyło samolot. Może się to również zdarzyć, jeśli wysokość jest zbyt wysoka i blisko „sufitu” możliwości. Najczęściej ta ostatnia występuje, gdy chmury burzowe są omijane z góry. Ciśnienie prędkości na dużych wysokościach jest niewielkie, statek staje się coraz bardziej niestabilny, a krytyczny kąt natarcia samolotu może samoistnie wzrosnąć.
Lotnictwo wojskowe i cywilne
Opisana powyżej sytuacja jest bardzo znana pilotom samolotów zwrotnych, zwłaszcza myśliwcom, którzy posiadają wiedzę teoretyczną i wystarczające doświadczenie, aby wyjść z każdej sytuacji tego rodzaju. Ale istota tego zjawiska jest czysto fizyczna i dlatego jest charakterystyczna dla wszystkich samolotów, wszystkich typów, wszystkich rozmiarów i do dowolnego celu. Samoloty pasażerskie nie latają z ekstremalnie małymi prędkościami, nie przewiduje się też manewrów energetycznych. Piloci cywilni najczęściej nie radzą sobie z sytuacją, gdy kąt natarcia skrzydła samolotu staje się krytyczny.
Uznaje się za niezwykłe, jeśli statek pasażerski nagle traci prędkość, w rzeczywistości wielu uważa, że generalnie nie wchodzi to w rachubę. Ale nie. Praktyka krajowa i zagraniczna pokazuje, że zdarza się to nierzadko, gdy stragan kończy się katastrofą i śmiercią wielu ludzi. Piloci cywilni nie są dobrze wyszkoleni, aby przezwyciężyć taką sytuację.samolot. Ale przejście w korkociąg można zapobiec, jeśli kąt natarcia samolotu podczas startu nie stanie się krytyczny. Na małej wysokości zrobienie czegokolwiek jest prawie niemożliwe.
Przykłady
Tak więc stało się to w katastrofach, które miały miejsce z samolotem TU-154 w różnym czasie. Na przykład w Kazachstanie, gdy statek opuszczał się w trybie przeciągnięcia, pilot nie przestawał ciągnąć kierownicy do siebie, próbując zatrzymać schodzenie. A statek powinien otrzymać coś przeciwnego! Opuść nos, aby przyspieszyć. Ale do samego upadku na ziemię pilot tego nie rozumiał. Mniej więcej to samo wydarzyło się w okolicach Irkucka i Doniecka. Również A-310 w pobliżu Kremenczug próbował nabrać wysokości, gdy trzeba było nabrać prędkości i cały czas obserwować czujnik kąta natarcia w samolocie.
Siła nośna powstaje w wyniku wzrostu prędkości przepływu, który opływa skrzydło od góry w porównaniu z prędkością przepływu pod skrzydłem. Im większa prędkość uzyskany przepływ, tym mniejsze ciśnienie w nim. Różnica ciśnień na skrzydle i pod skrzydłem - to tyle, winda. Kąt natarcia samolotu jest miarą normalnego lotu.
Co robić
Jeśli statek nagle przetoczy się w prawo, pilot odchyli kierownicę w lewo, przeciwnie do kołysania. W tym przypadku lotka na konsoli bocznej odchyla się w dół i zwiększa kąt natarcia, spowalniając strumień powietrza i zwiększając ciśnienie. Jednocześnie przepływ z góry na skrzydło przyspiesza i zmniejsza nacisk na skrzydło. A na prawym skrzydle w tym samym momencie następuje odwrotna akcja. Lotka - do góry, kąt natarcia maleje i podnosi sięsiła. I statek schodzi z listy.
Ale jeśli kąt natarcia samolotu (np. podczas lądowania) jest bliski krytycznemu, czyli za duży, lotka nie może zostać wychylona w dół, wtedy gładkość strumienia powietrza jest zakłócona, uruchamiając wirować. A teraz jest to stragan, który gwałtownie zmniejsza prędkość przepływu powietrza, a także gwałtownie zwiększa nacisk na skrzydło. Siła nośna szybko znika, a na drugim skrzydle wszystko jest w porządku. Różnica w podnoszeniu tylko zwiększa rolkę. Ale pilot chciał jak najlepiej… Ale statek zaczyna schodzić, wchodzić w rotację, wpadać w korkociąg i spadać.
Jak postępować
Wielu praktykujących pilotów mówi o kącie natarcia samolotu "dla manekinów", nawet Mikojan dużo o tym pisał. W zasadzie wszystko jest tutaj proste: praktycznie nie ma pełnej symetrii w przepływie powietrza, a zatem nawet bez rolki przepływ powietrza może się zatrzymać, a także tylko na jednym skrzydle. Osoby, które są bardzo dalekie od pilotowania, ale znają prawa fizyki, będą mogły zorientować się, że to właśnie kąt natarcia samolotu stał się krytyczny.
Wniosek
Teraz łatwo jest wyciągnąć prosty i fundamentalny wniosek: jeśli kąt natarcia jest duży przy małej prędkości, niemożliwe jest, absolutnie niemożliwe, przeciwdziałanie kołysaniu za pomocą lotek. Jest zdejmowany przez ster (pedały). W przeciwnym razie łatwo sprowokować korkociąg. Jeśli nadal występuje przeciągnięcie, tylko piloci wojskowi mogą wydostać statek z tej sytuacji, cywile nie są tego uczeni, latają zgodnie z bardzo surowymi restrykcyjnymi zasadami.
I musisz się nauczyć! Po katastrofie samolotunagrania rozmów z „czarnych skrzynek” są zawsze dokładnie analizowane. I ani razu w kokpicie samolotu, który rozbił się w korkociągu, nie zabrzmiał dźwięk „Kierownica!”, chociaż to jedyny sposób na uratowanie. I „Noga przeciwko toczeniu!” też nie brzmiał. Piloci lotnictwa cywilnego nie są przygotowani na takie sytuacje.
Dlaczego tak się dzieje
Samoloty pasażerskie są prawie całkowicie zautomatyzowane, co oczywiście ułatwia działania pilota. Dotyczy to zwłaszcza niesprzyjających warunków pogodowych i lotów nocnych. Jednak w tym tkwi wielkie niebezpieczeństwo. Jeśli nie jest możliwe użycie systemu naziemnego, jeśli przynajmniej jeden węzeł w systemie automatycznym ulegnie awarii, należy zastosować sterowanie ręczne. Jednak piloci przyzwyczajają się do automatyzacji, stopniowo tracąc swoje umiejętności pilotażowe „w staromodny sposób”, zwłaszcza w trudnych warunkach. W końcu nawet symulatory dla nich są ustawione w trybie automatycznym.
W ten sposób dochodzi do katastrofy lotniczej. Na przykład w Zurychu samolot pasażerski nie mógł prawidłowo wylądować na podjazdach. Pogoda była minimalna, a pilot nie wykołował, zderzył się z drzewami. Wszyscy zginęli. Często zdarza się, że to właśnie automatyzacja powoduje przeciągnięcie w korkociąg. Autopilot zawsze używa lotek przeciwko spontanicznemu przechyleniu, czyli robi to, czego nie można zrobić w przypadku zagrożenia przeciągnięcia. Przy dużych kątach natarcia autopilot należy natychmiast wyłączyć.
Przykład działania autopilota
Autopilot boli nie tylko wtedy, gdypoczątek przeciągnięcia, ale także wtedy, gdy samolot jest wyprowadzany z korkociągu. Przykładem tego jest przypadek w Achtubińsku, kiedy znakomity wojskowy pilot doświadczalny Aleksander Kuzniecow został zmuszony do katapultowania się i zrozumiał, o co chodzi. Zaatakował cel z włączonym autopilotem, kiedy włamał się w korkociąg. Dwukrotnie udało mu się zatrzymać obrót samolotu, ale autopilot uparcie manipulował lotkami i obrót powrócił.
Takie problemy, które nieustannie pojawiają się w związku z najszerszym rozpowszechnieniem programowanego automatycznego sterowania samolotami, są niezwykle niepokojące nie tylko dla krajowych specjalistów, ale także dla zagranicznego lotnictwa cywilnego. Odbywają się międzynarodowe seminaria i rajdy poświęcone bezpieczeństwu lotów, na których z pewnością zwraca się uwagę na słabe przeszkolenie załóg w lataniu samolotami o wysokim stopniu automatyzacji. Wychodzą z tragicznych sytuacji tylko wtedy, gdy pilot ma osobistą pomysłowość i dobrą ręczną technikę pilotowania.
Najczęstsze błędy
Nawet automatyzacja statku często nie jest dobrze rozumiana przez pilotów. W 40% wypadków lotniczych odegrało to rolę (z czego 30% zakończyło się katastrofą). W USA zaczęto gromadzić dowody na dysharmonię wśród pilotów z wysoce zautomatyzowanymi samolotami, a cały ich katalog już się zgromadził. Bardzo często piloci w ogóle nie zauważają awarii autoprzepustnicy i autopilota.
Mają słabą kontrolę nad stanem prędkości i energii, ponieważ ten stan nie jest zapisywany. Niektórzy piloci nie zdają sobie sprawy, że wychylenie steru już nie jestprawidłowy. Konieczne jest kontrolowanie toru lotu, a pilot jest rozpraszany przez programowanie systemu automatycznego. A takich błędów jest znacznie więcej. Czynnik ludzki - 62% wszystkich poważnych wypadków.
Wyjaśnienie "na palcach"
Jaki jest kąt natarcia samolotu, chyba wszyscy już wiedzą, a nawet osoby niezwiązane z lotnictwem zdają sobie sprawę z wagi tego pojęcia. Czy jednak są? Jeśli tak, to na Ziemi jest ich bardzo mało. Prawie wszyscy latają! I prawie wszyscy boją się latania. Ktoś wewnętrznie się martwi, a ktoś na pokładzie wpada w histerię przy najmniejszych turbulencjach.
Być może konieczne byłoby poinformowanie pasażerów o najbardziej podstawowych koncepcjach dotyczących samolotu. W końcu krytyczny kąt natarcia samolotu wcale nie jest tym, czego teraz doświadczają i lepiej, jeśli to zrozumieją. Możesz poinstruować stewardesy, aby przekazywały takie informacje, przygotować odpowiednie ilustracje. Na przykład, aby powiedzieć, że nie ma tak niezależnej wielkości jak siła podnoszenia. Po prostu nie istnieje. Wszystko leci dzięki aerodynamicznej sile oporu powietrza! Takie wycieczki do podstaw nauki mogą nie tylko odwrócić uwagę od strachu przed lataniem, ale także zainteresować.
Czujnik kąta natarcia
Samolot musi mieć urządzenie, które może określić kąt skrzydła i poziomość przepływu powietrza. Czyli takie urządzenie, od którego zależy dobrostan lotu, powinno być pokazane pasażerom przynajmniej na zdjęciu. Dzięki temu czujnikowi możesz ocenić, jak daleko wygląda nos samolotuGóra czy dół. Jeśli kąt natarcia jest krytyczny, silniki nie mają wystarczającej mocy do kontynuowania lotu i dlatego na jednym skrzydle następuje przeciągnięcie.
Można to dość prosto wyjaśnić: dzięki temu czujnikowi możesz zobaczyć kąt między płaszczyzną a ziemią. Linie powinny być równoległe w locie na już wzniesionej wysokości, gdy do zniżania jest jeszcze czas. A jeśli linia biegnąca po ziemi skłania się do linii mentalnie narysowanej wzdłuż płaszczyzny, uzyskuje się kąt, który nazywa się kątem natarcia. Bez niego też się nie obejdzie, bo samolot startuje i ląduje pod kątem. Ale nie może być krytyczny. Dokładnie tak należy o tym mówić. A to nie wszystko, co pasażerowie muszą wiedzieć o lataniu.
