Kaip Veikia Lėktuvai

{h1}

Pirmąjį lėktuvą prieš 100 metų skraidė broliai wrightai. Sužinokite viską apie pakėlimą, vilkimą, atramas ir pamatysite, kaip lėktuvai kyla nuo žemės.

Žmogaus skrydis tapo pavargusiu šiuolaikinio gyvenimo faktu. Vien tik Jungtinėse Valstijose bet kuriuo metu maždaug 5000 lėktuvų skrieja per dangų, o tai sudaro maždaug 64 milijonus komercinių ir privačių kilimų kiekvienais metais [šaltinis: NATCA]. Apsvarstykite likusią pasaulio skrydžių dalį, o visa suma yra neapskaičiuojama.

Skrydžio fiziką lengva laikyti savaime suprantamu dalyku, taip pat būdus, kuriais mes juos išnaudojame, kad pasiektume skrydį. Mes dažnai žvelgiame į lėktuvą danguje, nesuvokdami daugiau principų nei urvas.

Kaip šios sunkiosios mašinos pakyla į orą? Norėdami atsakyti į šį klausimą, turime patekti į skysčių mechanika.

Fizikai tiek skysčius, tiek dujas klasifikuoja kaip skysčiai, remiantis tuo, kaip jie teka. Nors oras, vanduo ir blynų sirupas gali atrodyti kaip labai skirtingos medžiagos, jie visi atitinka tuos pačius matematinius ryšius. Iš tikrųjų pagrindiniai aerodinaminiai bandymai kartais atliekami po vandeniu. Paprasčiau tariant, lašiša iš esmės plaukioja per jūrą, o pelikanas plaukia oru.

Klausimo esmė yra tokia: net ir giedras dangus nėra tuščias. Mūsų atmosfera yra didžiulis skysčio sluoksnis, o tinkamas fizikos pritaikymas žmonėms suteikia galimybę jį apeiti.

Šiame straipsnyje apžvelgsime pagrindinius aviacijos principus ir įvairias pajėgas, dirbančias bet kuriuo skrydžiu.

Kaip skraido lėktuvai: trauka ir tempimas

Lėktuvai naudojasi keturiomis jėgomis.

Lėktuvai naudojasi keturiomis jėgomis.

Įmeskite akmenį į vandenyną, ir jis nuskęs į gilumą. Nupjaukite akmenį nuo kalno šono ir jis taip pat sugrius. Žinoma, plieniniai laivai gali plaukti ir gali skristi net labai sunkūs lėktuvai, tačiau norint pasiekti skrydį, turite išnaudoti keturias pagrindines aerodinamines jėgas: pakėlimą, svorį, trauką ir tempimą. Galite galvoti apie jas kaip apie keturias rankas, laikančias lėktuvą ore, kiekviena stumiančią iš skirtingos krypties.

Pirmiausia išnagrinėsime trauką ir tempimą. Trauka, kurią sukėlė oro sraigtas ar reaktyvinis variklis, yra aerodinaminė jėga, kuri stumia arba stumia lėktuvą į priekį per kosmosą. Priešinga aerodinaminė jėga yra vilkite, arba trintį, atsparią daikto, judančio per skystį, judėjimui (arba nejudrų judančiame skystyje, kaip atsiranda skrendant aitvaru).

Jei judant ištiesite ranką iš automobilio lango, darbe pamatysite labai paprastą tempimo demonstraciją. Jūsų rankos sukuriamas tempimo dydis priklauso nuo kelių veiksnių, tokių kaip rankos dydis, automobilio greitis ir oro tankis. Jei sulėtėtumėte, pastebėtumėte, kad jūsų rankos tempimas sumažės.

Matome dar vieną traukos sumažinimo pavyzdį, kai olimpinėse žaidynėse stebime slidininkų kalnus. Kai tik pasitaikys proga, jie susispaus į griežtą gniaužtą. Padarę save „mažesniais“, jie sumažina sukuriamą tempimą, kuris leidžia greičiau priartėti prie kalno.

Keleivio purkštukas visada atsitraukia nusileidimo įrangą po kilimo dėl panašios priežasties: siekiant sumažinti pasipriešinimą. Kaip ir slidininkas, pilotas nori, kad orlaivis būtų kuo mažesnis. Reaktyvinio lėktuvo nusileidimo įrenginys sukuria tokį pasipriešinimą, kad kreiseriniu greičiu pavara būtų atplėšta nuo plokštumos.

Kad skrydis vyktų, trauka turi būti lygi ar didesnė nei pasipriešinimas. Jei dėl kokios nors priežasties pasipriešinimo dydis tampa didesnis nei trauka, plokštuma sulėtės. Jei trauka padidėja tiek, kad ji būtų didesnė už pasipriešinimą, plokštuma įsibėgėtų.

Kitame puslapyje aptarsime svorį ir kilnojimą.

Kaip skrenda lėktuvai: svoris ir keltuvas

Šis turinys šiame įrenginyje nesuderinamas.

Kiekvienas objektas Žemėje turi svoris, sunkio ir masės produktas. Pavyzdžiui, keleivinio lėktuvo „Boeing 747-8“ maksimalus kilimo svoris yra 487,5 tonos (442 metrinės tonos) - jėga, kuria svarioji plokštuma traukiama link Žemės.

Svorio priešinga jėga yra kelti, kuris ore laiko lėktuvą. Šis žygdarbis pasiekiamas naudojant a sparnas, dar žinomas kaip aerodinaminis filmas. Kaip ir vilkimas, liftas gali egzistuoti tik esant judančiam skysčiui. Nesvarbu, ar objektas nejuda ir skystis juda (kaip aitvarą vėjuotą dieną), ar skystis vis dar yra ir daiktas juda per jį (kaip su sparčiai augančia srove be vėjo dienos).. Svarbiausia yra santykinis objekto ir skysčio greičio skirtumas.

Kalbant apie tikrąją kėlimo mechaniką, jėga atsiranda, kai judantį skystį nukreipia kietas daiktas. Sparnas paskirsto oro srautą dviem kryptimis: aukštyn ir virš sparno bei žemyn išilgai sparno apačios.

Sparnas yra suformuotas ir pakreiptas taip, kad virš jo judantis oras judėtų greičiau nei po juo judantis oras. Kai judantis oras teka virš objekto ir susiduria su kliūtimi (pavyzdžiui, iškilimu ar staigiu sparno kampo padidėjimu), jo kelias susiaurėja ir srautas pagreitėja, nes vis dėlto visos molekulės ritasi. Praėjus pro kliūtį, kelias praplečiamas ir srautas vėl sulėtėja. Jei kada nors prispaudėte vandens žarną, laikėtės šio principo. Suspaudę žarną susiaurinate skysčio tekėjimo kelią, kuris pagreitina molekules. Pašalinkite slėgį ir vandens srautas grįžta į ankstesnę būseną.

Orui greitėjant, jo slėgis mažėja. Taigi sparčiau judantis oras, einantis virš sparno, daro jį mažesnį spaudimą nei lėtesnis oras, judantis po sparnu. Rezultatas - pakėlimas aukštyn. Skysčių dinamikos srityje tai vadinama Bernulio principas.

Puolimo kampas

Puolimo kampas

Išsiaiškinęs pagrindinę skrydžio fiziką ir būdus, kuriais lėktuvas juos naudoja skraidydamas, kitas akivaizdus žingsnis yra apsvarstyti navigaciją. Kaip lėktuvas sukasi ore? Kaip jis kyla į didesnį aukštį ar neria atgal į žemę?

Pirmiausia panagrinėkime puolimo kampas, kampas, kurį sparnas (arba aerodinaminis skritulys) pateikia artėjančiam orui. Kuo didesnis puolimo kampas, tuo didesnis kelimas. Kuo mažesnis kampas, tuo mažiau keliama. Įdomu tai, kad iš tikrųjų lėktuvu lengviau lipti, nei keliauti fiksuotame aukštyje. Tipiškas sparnas turi pateikti neigiamą puolimo kampą (pasviręs į priekį), kad būtų pasiektas nulinis pakėlimas. Šis sparno išdėstymas taip pat sukuria didesnį pasipriešinimą, o tam reikalinga didesnė trauka.

Apskritai, daugumos lėktuvų sparnai yra suprojektuoti taip, kad būtų užtikrintas tinkamas kėlimas (kartu su minimaliu pasipriešinimu), kai lėktuvas veikia kreiseriniu režimu. Tačiau šiems lėktuvams pakilus ar nusileidus, jų greitį galima sumažinti iki mažiau nei 200 mylių per valandą (322 kilometrai per valandą). Šis dramatiškas sparno darbo sąlygų pasikeitimas reiškia, kad kitokia aerodinaminio profilio forma tikriausiai būtų geriau naudojama orlaiviui. Aerodinaminio skraidymo aparato formos skiriasi priklausomai nuo orlaivio, tačiau lakūnai dar labiau keičia aerodromo formą realiu laiku per atvartai ir strypai.

Pakilimo ir tūpimo metu atvartai (sparno gale) nusileidžia žemyn nuo sparnų galinio krašto. Tai veiksmingai keičia sparno formą, leidžiantį jam nukreipti daugiau oro ir taip sukuriant daugiau keltuvo. Pakeitimai taip pat padidina pasipriešinimą, o tai padeda nusileidžiančiam lėktuvui sulėtėti (tačiau kilimo metu reikia daugiau traukos).

Juostos atlieka tą pačią funkciją kaip atvartai (tai yra, jie laikinai keičia sparno formą, kad padidėtų pakėlimas), tačiau jie pritvirtinami prie sparno priekio, o ne užpakalinės. Pilotai juos taip pat dislokuoja kildami ir tūpdami.

Pilotai turi padaryti ne tik, kad nukreiptų lėktuvą per kilimą ir tūpimą. Jie turi tai valdyti per dangų, o aerodinaminiai profiliai ir jų atvartai taip pat gali padėti.

Kėlimo koeficientas

Inžinieriai, nustatydami tam tikro aerodinaminio profilio pakėlimą, atsižvelgia į jį pakėlimo koeficientas. Šis skaičius priklauso nuo oro greičio, oro tankio, sparno srities ir puolimo kampo.

Šis turinys šiame įrenginyje nesuderinamas.

Lėktuvo uodegoje yra dviejų tipų maži sparnai, vadinami horizontalus ir vertikalūs stabilizatoriai. Pilotas naudoja šiuos paviršius plokštumos krypčiai valdyti. Abu stabilizatorių tipai yra simetriški aerodinaminiai profiliai, ir abu turi didelius atlankus, kad pakeistų oro srautą.

Ant horizontalaus uodegos sparno šie atvartai vadinami keltuvai nes jie leidžia lėktuvui pakilti ir žemyn per orą. Atvartai keičia horizontaliojo stabilizatoriaus puolimo kampą, o kilęs keltuvas arba pakelia orlaivio užpakalinę dalį (nukreipia nosį žemyn), arba nuleidžia žemyn (nukreipdamas nosį į dangų).

Tuo tarpu vertikaliame uodegos sparne yra atvartas, žinomas kaip vairas. Kaip ir jos jūrinis atitikmuo laive, ši pagrindinė dalis leidžia plokštumai pasisukti į kairę arba į dešinę ir veikia tuo pačiu principu.

Pagaliau mes prieiname prie aileronai, horizontalūs atvartai, esantys netoli lėktuvo sparnų galo. Šie atvartai leidžia vienam sparnui sukelti daugiau kėlimo nei kitas, todėl vyksta riedėjimo judesys, leidžiantis plokštumai pakilti į kairę arba į dešinę. Aileronai paprastai dirba opozicijoje. Dešiniajam aileronui pasisukus į viršų, kairiajam nukreipiant į apačią, ir atvirkščiai. Kai kurie didesni orlaiviai, pavyzdžiui, lėktuvai, taip pat pasiekia šį manevrą per vadinamąsias dislokavimo plokšteles spoileriai kurie kyla aukštyn nuo viršutinio sparno centro.

Manipuliuodamas šiais įvairiais sparno atvartais, pilotas manevruoja orlaiviu per dangų. Jie atspindi pagrindus, susijusius su viskuo: nuo pirmojo piloto pirmojo skrydžio iki greitaeigių šunų kautynių ir viršgarsinio, pusrutulyje besidriekiančio šėlimo.

Orlaivio judesiai ir pagrindinės ašys

Kaip veikia lėktuvai: veikia

Kaip mes tyrėme paskutiniuose dviejuose puslapiuose, atvartais ir strypais pilotas gali perkelti orlaivį per trijų matmenų erdvę. Kitaip tariant, pilotas keičia plokštumos orientaciją aplink savo sunkio centrą, sukurdamas sukimo momentą. Įsivaizduokite šį svorio centrą kaip fiksuotą tašką fiuzeliažo viduryje. Toliau įsivaizduokite nematomą horizontalią liniją, einančią tiesiai per plokštumos nosį, svorio centrą ir uodegą. Mes tai vadiname riedėjimo ašis.

Reguliuodamas plokštumos anonizus (arba spoilerį), pilotas gali sukelti vieno sparno pakėlimą, o kitame - sumažėjimą. Vienas sparnas pakyla, kitas nusileidžia. Dėl to plokštumos kūnas sukasi išilgai jo ritinio ašies, o tai lemia manevrą, vadinamą a ritinėlis. Kai plokštuma visiškai suka savo riedėjimo ašį, manevras vadinamas a statinės ridenimas. Tačiau, kai pilotas tiesiog sukasi pakankamai, kad pakreiptų aerodinaminio pjūvio kampą, orlaivis bankai ar pasisuka.

Įsivaizduokite nematomą vertikalią liniją, kertančią svorio centrą, šaudančią žemyn per orlaivio viršutinę dalį ir per pilvą. Tai vadinama posūkio ašis, ir jis pradedamas naudoti, kai pilotas manipuliuoja orlaivio vaire. Vairo deformacija lemia šoninę jėgą, sukant uodegą viena kryptimi, o nosį kita. Tai vadinama a posūkis judesys, kuris padeda pilotui išlaikyti kursą.

Galiausiai įsivaizduokite nematomą horizontalią liniją, judančią per orlaivio sunkio centro šonus, maždaug lygiagrečiai sparnams. Tai yra pikis ašis, dėl kurio būtina pikis judėjimas dėl lėktuvo lifto pokyčių. Kai uodega pakreipiama žemyn, nosis pakyla, o plokštuma kyla į viršų - ir atvirkščiai. Kai kurie orlaiviai iš tikrųjų tokiu būdu gali atlikti visas kilpas.

Kioskai ir nugaros

Dūmų spiralė iš „Eurofighter Typhoon“ purkštuko

Dūmų spiralė iš „Eurofighter Typhoon“ purkštuko

Kaip mes apžvelgėme anksčiau, orlaivio skrydis yra kruopštus traukos, tempimo, svorio ir kėlimo balansas. Jei pakilimas turėtų staigiai mažėti ir trauktis, staiga, pavyzdžiui, kai orlaivio puolimo kampas viršija maksimalų pakėlimo kampą, a kioske atsiranda. Lėktuvo rėmelis dreba ir lėktuvas krenta bent kelioms pėdoms. Daugeliu atvejų pilotas paprasčiausiai taisosi dėl kiosko, sumažindamas lėktuvo puolimo kampą. Tačiau netinkamai ištaisytas kioskas gali sukelti antrinį kioskelį arba suskaidyti į sukinį.

Jei jūs kada nors lankėtės oro šou, tikriausiai esate matę, kaip kaskadininkų lakūnai tyčia įsitraukė į sukimus kaip oro akrobatikos šou dalį. Paprastai atraminį lėktuvą matysite kylantį aukštyn staigiai pakilus, tik tam, kad jis iškristų ir patektų į dramatišką nugara. Atsitiktinio sukimo principai yra beveik vienodi.

Sukimas turi tris pagrindines fazes. Pradinė fazė vadinama pradinis nugara, kuriame krintantis orlaivis pradeda patekti į sukimąsi. Šis etapas trunka tik keletą sekundžių lengvuosiuose orlaiviuose.

Jei neištaisytas, pradinis sukimas pasiskirsto į visiškai išvystytas nugara sudarytas iš beveik vertikalios sraigtinės skrydžio trajektorijos - tarsi plokštuma nusileistų nematomais spiraliniais laiptais. Toks sukimas gali kainuoti lėktuvui šimtus pėdų su kiekvienu posūkiu.

Į a plokščias nugara, žingsnis ir riedėjimo ašys išlieka stabilūs, o sukimasis vyksta aplink plokštumos sunkio centrą. Kitaip tariant, lėktuvas dažniausiai yra lygus, nes nukrenta į ypač pavojingą sukimą.

Sukimosi būdai skiriasi priklausomai nuo konkretaus orlaivio konstrukcijos ir jo svorio centro. Paprastai tariant, plokštuma, kurios sunkio centras yra labiau link nosies, mažiau linkusi patekti į sukinį, nei į tą, kurios sunkio centras yra arčiau uodegos. Kai kuriuose orlaiviuose yra specialios nugaros atkūrimo procedūros, tačiau mintis yra sutrikdyti nugaros pusiausvyrą ir priversti plaukiojančią priemonę sustoti, o iš ten atskristi atgal į kontroliuojamą skrydį.

Vis dėlto dauguma pilotų nenori pasiimti savo keleivių už nugaros. Jie per daug užsiėmę skrydžio instrumentų, apie kuriuos mes kalbėsime toliau, valdymu.

Skrydžio instrumentai

Skrydžio prietaisai padeda pilotams nuolat stebėti aplinkybes.

Skrydžio prietaisai padeda pilotams nuolat stebėti aplinkybes.

Nepatyrusiai akiai, skrydžio prietaisų skydelis gali atrodyti kaip skambučių smogikas. Bet visi šie esminiai matuokliai pilotui pateikia svarbius duomenis skrydžio metu. Šeši pagrindiniai skrydžio prietaisai, rasti paprastoje atraminėje plokštumoje, yra šie:

  1. Oro greičio indikatoriusIš esmės šis matuoklis nurodo pilotui, kaip greitai orlaivis skrieja žemės paviršiaus atžvilgiu. Indikatorius priklauso nuo diferencialo manometro, skirtingai nuo padangos manometro.
  2. Aukštimatis: Kaip rodo pats pavadinimas, aukščio matuoklis matuoja aukštį. Indikatorius šiuo atveju yra barometras, matuojantis oro slėgį.
  3. Požiūrio rodiklis: Prisimeni tris pagrindines ašis, kurias minėjome anksčiau (žingsnis, posūkis ir riedėjimas)? Na, požiūrio indikatorius parodo orlaivio orientaciją visais trimis. Naudojant giroskopą, indikatorius suteikia erdvės aiškumą net ir esant nepatogioms skrydžio sąlygoms.
  4. Antraštės rodiklis: Posūkio rodiklis paprasčiausiai nurodo pilotui, kuria kryptimi lėktuvas sukasi. Įrenginys priklauso ir nuo giroskopo, ir nuo magnetinio kompaso, nes abu skrydžio metu yra jautrūs skirtingoms klaidoms.
  5. Pasukite koordinatorių: Įprastas posūkio koordinatorius nurodo plokštumos posūkio kampą arba pasukimo greitį, kartu nurodydamas koordinavimo greitį tarp plokštumos kranto kampo ir posūkio kampo. Šis prietaisas priklauso nuo giroskopo, taip pat nuo stikliniame cilindre esančio inklinometro rutulio, kuris parodo, kada orlaivis slysta ar slysta.
  6. Variometras: Taip pat žinomas kaip vertikalus greičio indikatorius, šis prietaisas rodo plokštumos pakilimo ar nusileidimo greitį. Dirbdamas panašiai kaip altimetras, variometras priklauso nuo atmosferos slėgio rodmenų, kad nustatytų, kaip greitai keičiasi aukštis.

Bendras skrydžio prietaisų skaičius bėgant metams padidėjo dėl orlaivio greičio, aukščio, nuotolio ir bendro rafinuotumo.

Degalų papildymas degalais: varomosios priemonės

Skrydžio mechanikas rūpinasi moderniu dujų turbinos varikliu.

Skrydžio mechanikas rūpinasi moderniu dujų turbinos varikliu.

Kai reikia varyti lėktuvą per dangų, skirtingos konstrukcijos priklauso nuo skirtingų varomųjų priemonių, užtikrinančių trauką. Tačiau dauguma metodų veikia tuo pačiu pagrindiniu principu: variklis greitina dujas.

Pasižvalgykime po keletą skirtingų variklių.

Propelerio variklis: Įprastoje varymo sistemoje variklis sumaišo degalus su oru ir sudegina degalus, kad išlaisvintų energiją. Gautos šildomos dujos juda stūmokliu, kuris pritvirtinamas prie alkūninio veleno. Tai sukasi a sraigtas, arba atrama, kuris iš esmės yra besisukančių sparnų masyvas. Kiekviena mentė yra aerodinaminė sklendė su užpuolimo kampu. Kuo kampas didesnis centro link, nes arčiau stebulės oro sraigto greitis yra mažesnis. Daugelis didesnių lėktuvų, varomų su varikliais, gali pasigirti oro sraigtais su reguliuojamais žingsnio mechanizmais. Šie mechanizmai leidžia pilotui koreguoti sraigto puolimo kampą, atsižvelgiant į oro greitį ir aukštį. Žinoma, yra ir variantų. Pvz „turbo“ lėktuvai, dujų turbina suka sraigtą, o elektrinių orlaivių konstrukcijos nedegina.

Raketinis variklis: Nors oro sraigto variklis kaip darbinis skystis naudoja aplinkinį orą, visas raketos poreikis yra paties degimo išmetamųjų dujų jėga. Štai kodėl raketa gali užtikrinti trauką kosmose, bet oro sraigtas negali. Raketinis variklis sujungia degalus ir vidinį deguonies šaltinį, vadinamą oksidatorius. Deguonis ir degalai užsidega degimo kamera, sprogus karštam išmetimui. Šios dujos praeina per purkštuką, kad susidarytų trauka.

Dujų turbinos variklis: Ši varomoji priemonė, dar žinoma kaip reaktyvinis variklis, veikia daugmaž kaip raketinis variklis, tik ji gauna reikiamą orą iš aplinkinės atmosferos, o ne baką. Iš esmės reaktyviniai varikliai neveikia ir kosmose. Daugybė dujų turbinų variklių variantų, tokių, kokius mato dauguma oro linijų, surenka reikiamą orą per ventiliatorinius rotacinius kompresorius. A ramjettačiau kompresoriaus nenaudoja. Vietoj to, lėktuvas sukuria greitį, kuris priverčia orą pro variklio į priekį nukreiptas angas. Šiame modelyje orlaivio greitis natūraliai suspaudžia orą, reikalingą degimui.

Dabar, kai uždengėme variklius, pasieksime rimtą greitį.

Orlaivio greitis

„F / A-18 Hornet“ iškyla iš debesies, sukurto, kai jis pralaužė garso barjerą.

„F / A-18 Hornet“ iškyla iš debesies, sukurto, kai jis pralaužė garso barjerą.

Įpiltas degalų, minimalus lėktuvo skrydžio greitis priklauso nuo oro judėjimo aplink jį. Kita vertus, maksimalų oro greitį daugiausia riboja technologijos. Mes naudojame garso greitis tai yra didžiausia lėktuvo greičio matavimo lazdelė, ir tai yra gana paprastas greitis, kuriuo garso banga juda per dujas.

Tikslus garso greitis priklauso nuo dujinės terpės, kuria ji sklinda, elastingumo ir tankio - tai reiškia, kad kintantis oro slėgis ir oro temperatūra neleidžia egzistuoti visuotiniam garso greičiui. 32 laipsnių Farenheito (0 laipsnių Celsijaus) metu garso greitis ore yra 1 087 pėdos per sekundę (331 metras per sekundę).Pakelkite temperatūrą iki 68 laipsnių Farenheito (20 laipsnių Celsijaus), o greitis pakilo iki 1 127 pėdų per sekundę (343 metrai per sekundę).

Kad ir kokia būtų terpės detalė, garso greitį vadiname Mach 1, pavadintas fiziko Ernsto Macho vardu. Jei lėktuvas pasiekia garso greitį, jo greitis yra Mach 1. Jei lėktuvas pasiekia dvigubą garso greitį, jo greitis yra Mach 2.

Laikoma, kad lėktuvų greitis yra mažesnis nei 1 Machas ikigarsiniai greičiai, nors sakoma, kad yra labai artimi Mach 1 transoninis. Greičiai, viršijantys garso greitį, yra padalijami į aukštas viršgarsinis (Mach 3 - Mach 5) ir hipersonic (Mach 5 - Mach 10). Laikoma, kad greitesnis nei Mach 10 greitis didelis hipersonic.

Jei kada nors girdėjote viršgarsinį orlaivį skriejantį virš galvos, greičiausiai girdėjote garsinį bumą. Kai lėktuvas pasiekia Machą 1, lėktuvo skleidžiamos garso bangos negali viršyti jo greičio. Vietoj to, šios bangos kaupiasi garso kūge už plokštumos. Kai šis kūgis praeina virš galvos, jūs iškart girdite visą sukauptą garsą.

Mes eisime į lėktuvo vidų, norėdami ištirti, kurios salono sistemos veikia mus sveikus dideliame aukštyje.

Esant (salono) slėgiui

Jūs žinote grąžtą.

Jūs žinote grąžtą.

Be abejo, žmonės evoliucionavo, kad klestėtų Žemės atmosferoje, tačiau svarbu suvokti, kad klestėjome tik plonu planetos dujinio išorinio sluoksnio sluoksniu. Oro slėgis keičiasi priklausomai nuo aukščio. Tuo pačiu būdu, kai vandens slėgis vandenyne yra didesnis jūros dugne, nei jis yra tiesiai po paviršiumi, oro slėgis mažėja, tuo aukščiau kylant per atmosferą.

Kai žmonės kvėpuoja plonesnį aukšto oro orą, jiems sunkiau įsisavinti pakankamai deguonies. Kai mes atostogaujame aukštyje, didesniame nei 9800 pėdų (3000 metrų), mūsų kūnai tampa jautrūs daugybei nemalonių ar net mirtinų ligų, tokių kaip:

Aukščio liga: Taip pat aukštaūgiai alpinistai, sumažėjęs oro slėgis ir mažesnė deguonies koncentracija gali sukelti didelį dusulį dėl skysčių kaupimosi plaučiuose. Ypatingais atvejais tai gali sukelti smegenų patinimą, dėl kurio gali atsirasti sumišimas, koma ar mirtis.

Ausų barotrauma: Eustachijaus vamzdelis sujungia jūsų vidurinę ausį su išoriniu pasauliu. Jei šis vamzdelis užsikemša, atmosferos slėgio pokyčiai gali sukelti slėgio skirtumą, kuris gali sukelti galvos svaigimą, diskomfortą, klausos praradimą, ausų skausmą ir kraujavimą iš nosies.

Dekompresinė liga: Nariai šią būklę supranta kaip posūkius ir tai gali įvykti ore, taip pat vandenyje. Dėl mažo barometrinio slėgio kraujyje ištirpusio azoto gali susidaryti kenksmingi burbuliukai, kurie gali sukelti viską, pradedant mieguistumu ir baigiant insultu.

Hipoksija: Kadangi žemas slėgis reiškia, kad kiekviename kvėpuojame mažiau deguonies, todėl smegenys gauna mažiau deguonies dideliame aukštyje. Fiziologiniai rezultatai dažnai apima pažinimo sutrikimą ar apsvaigimą nuo galvos, kurie gali rimtai pabloginti piloto galimybes skristi lėktuvu.

Suslėgtos kabinos leidžia pilotams, įgulos nariams ir keleiviams išvengti šių skridimo dideliame aukštyje sunkumų. Oras, esantis už salono ribų, tuo aukščiau kyla į plokštumą, o suspaustas oras salono viduje palaiko didesnį paviršiaus slėgį ir orą, kuriame gausu deguonies. Netyčia praradus kabinos slėgį, avarinės deguonies kaukės užtikrina reikiamą oro kokybę.

Slėgio skrydžio kostiumai pasiekia tą patį efektą, kaip ir slėginės kabinos, tik atskirai. Šie kostiumai, būdingi uždarais šalmais, paprastai naudojami kariniuose ir aukštos kokybės orlaiviuose.

Važiuoklė

Skraidymo įranga nusileidžia lėktuvui nusileidus žemyn.

Skraidymo įranga nusileidžia lėktuvui nusileidus žemyn.

Mes aptarėme lėktuvo dalis, kurių reikia skrydžiui, tačiau kaip ir paukščiui galų gale reikia ištiesti kojas, taip ir lėktuvui reikia tam tikros nusileidimo priemonės. Pavaroms savo ruožtu reikia važiuoklė, arba konstrukcija, palaikanti plokštumos svorį žemėje.

Brolių Wrightų 1903 metų skrajutė priklausė nuo paprastos medinės slidės už nusileidimą smėlyje. Kiti modernesni laivai, turintys nusileidimo šlaitus, yra vokiečių „Messerschmitt ME 163 Komet“, Antrojo pasaulinio karo raketų varomasis laikiklis, ir JAV oro pajėgų lėktuvas „X-15“, eksperimentinis greitaeigis 1960 m. Lėktuvas. Panašiai, kai kurie orlaiviai gali pasigirti plūdėmis ar slidėmis nusileidimui ant vandens, sniego ar ledo.

Vis dėlto galvodami apie važiuoklę, jūs tikriausiai pagalvosite apie ratų įvairovę. Tikroji ratų įvairovė svyravo per platų aviacijos dizaino spektrą. Kai kurie ankstyvo nusileidimo įtaisai priminė dviračių ratus, tuo tarpu didesni orlaiviai dažnai būdavo vežimėlio važiuoklė kurie ant kiekvieno petnešos turi keturių ar daugiau ratų rinkinius. Dešimtajame dešimtmetyje JAV oro pajėgos netgi eksperimentavo su milžiniško šešių variklių „Convair B-36 Peacemaker“ tanklaivio vikšrine nusileidimo įranga.

Nepriklausomai nuo naudojamo rato tipo, tokia važiuoklė paprastai yra išdėstyta viena iš dviejų konstrukcijų. Pirmiausia yra įprasta važiuoklė su dviem priekiniais ratais ir vienu mažesniu galiniu ratuku arba slydimu. Tokį išdėstymą, dar vadinamą taildraggerio važiuokle, galite pastebėti senesniuose lėktuvuose, varomuose su varikliais. Dauguma šiuolaikinių lėktuvų naudoja a triračio važiuoklė, kuriame mažesnis ratas yra orlaivio priekyje.

Šių dviejų pagrindinių temų variantų yra daugybė, pridedant papildomų ratų, atsižvelgiant į konkrečius konkretaus orlaivio poreikius. Pavyzdžiui, „Lockheed U-2“ dizainas yra tandemas su dviem fiuzeliažiniais ratais, einančiais per vidurį, ir atraminiais ratais ant kiekvieno sparno, kad būtų pusiausvyra. Daugybė šiuolaikinių orlaivių pasižymi ištraukiama važiuoklė, kurie skrydžio metu sudedami į fiuzeliažą, tačiau kiti vis tiek pasižymi stacionari važiuoklė kurie visą laiką pratęsiami.

O kas, jei jūsų lėktuvui neleidžiama įprasta tūpti? Tai toliau.

Išstumiamosios sėdynės, evakuavimo angos ir evakuaciniai stikleliai

1958 m. JAV karinio jūrų laivyno išmetimo sėdynė manekeną išstūmė į orą.

1958 m. JAV karinio jūrų laivyno išmetimo sėdynė manekeną išstūmė į orą.

Šiuolaikiniai orlaiviai suteikia keleiviams galimybę vynuotis, papietauti ir net gerai išsimiegoti, nesijaudindami dėl lėktuvo didėjančio aukščio ar ten esančių mechaninių priemonių. Kai kas nors nutinka ne taip, jūs turite mokėti išlipti iš lėktuvo ir gyventi, kad papasakotumėte istoriją vietoje.

Dėl to per daugelį metų lėktuvai galėjo pasigirti keliomis išradingomis pabėgimo savybėmis. Apžvelkime keletą būdų, kaip galite pabandyti išeiti iš orlaivio avarinės situacijos metu.

Evakuacinė skaidrė: Niekas nenori atsisakyti lėktuvo prieš nusileidimą, todėl, jei įmanoma, lakūnai bando atgauti valdymą ar bent jau pasiekti avarinį nusileidimą. Šiuo metu jūs paprastai norite pabėgti kuo toliau nuo apgadinto lėktuvo. Čia yra naudinga evakuacijos čiuožykla. Suslėgtos dujos pripučia stiklelį, kad būtų galima greitai atidaryti. Tuomet keleivis slysta žemyn, o kai kuriais atvejais pripučiamą skaidrę galima naudoti kaip plaukiojimo įtaisą.

Parašiutas: Pirmasis šuolis parašiutu iš lėktuvo įvyko 1912 m., Praėjus vos devyniems metams po brolių Wright'ų inauguracinio skrydžio. Tai liko aviacijos kuokštelė, sukurianti tempimą sulėtinti judantį daiktą, asmenį ar orlaivį. Tačiau komerciniame lėktuve nerasite avarinių kanalų talpyklos, nes jie paprastai veikia tokiu greičiu ir aukštyje, kad būtų reikalinga papildoma saugos įranga. „Skydiving“ taip pat reikalauja individualių treniruočių ir reguliarios parašiuto techninės priežiūros, nekalbant apie logistiką, reikalingą tokiu būdu evakuoti pilną keleivių lėktuvą.

Išmetimo sėdynė: Ši parinktis paprastai išlieka išskirtine karinių ir eksperimentinių orlaivių sritimi. Nors senesnių, su varikliais varomų orlaivių pilotams buvo įmanoma išlipti iš smunkančio orlaivio, aukšto efektyvumo purkštukų pilotams reikia greito, automatizuoto išėjimo iš pasmerkto orlaivio. Išstumiamosios sėdynės to pasiekiamos paprasčiausiai susprogdindamos piloto arba keleivio sėdynę be plokštumos. Tada išskrenda parašiutas, kad būtų galima tempti, kad sulėtėtų nusileidimas atgal į paviršių.

Pabėgimo kapsulė: Ekstremaliomis sąlygomis kariniame ar eksperimentiniame orlaivyje yra pilotų ar įgulos narių evakuavimo kapsulės. Principas yra tas pats, kaip ir sėdynės išstūmimo atveju, o vietoj to, kad pilotas būtų nugriautas nuoga sėdynė, jis reiškia, kad reikia išstumti suslėgtą poodį. Kai kurie orlaivių projektai netgi nueina taip toli, kad išstumia ištisas įgulos kabinas kaip vieną kelių asmenų pabėgimo kapsulę.

Lėktuvai lėktuvų viduje

Jei jums absoliučiai reikia palikti lėktuvą nuo vidurio skrydžio, argi nebūtų malonu palikti kitame lėktuve? Nepaisant to, ką galbūt matėte filmuose, tai dažniausiai nėra išeitis. Daugybė prototipų ištyrė parazitinių transporto priemonių (mažų orlaivių, išskrendančių iš didesnio lėktuvo vidurio skrydžio) naudojimą, tačiau dažniausiai jie buvo naudojami naikintuvams. Be to, net jei orlaivyje būtų vietos gabenti evakuacijos lėktuvus visai savo įgulai, smunkantis lėktuvas vargu ar leis laisvai išvykti.

Bendravimas danguje

Oro eismo kontrolierius stebi dangų.

Oro eismo kontrolierius stebi dangų.

Pačioje šio straipsnio pradžioje mes aptarėme


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Žemė Saugi: Dar Nėra Iš „Atom Smasher“ Išskleistų Juodų Skylių
Žemė Saugi: Dar Nėra Iš „Atom Smasher“ Išskleistų Juodų Skylių

Jav Kariškiai Nori Humanoidinius Robotus Vairuotojo Vietoje
Jav Kariškiai Nori Humanoidinius Robotus Vairuotojo Vietoje

Mokslas Naujienos


Mobiliojo Telefono Spinduliuotė Gali Būti Spermos Nutempimas
Mobiliojo Telefono Spinduliuotė Gali Būti Spermos Nutempimas

Sprogūs Vulkanų Išsiveržimai, Kuriuos Sukelia Maišomos Magmos
Sprogūs Vulkanų Išsiveržimai, Kuriuos Sukelia Maišomos Magmos

Nauja Turino Įrodymų Uždanga: Arčiau Žvilgsnio
Nauja Turino Įrodymų Uždanga: Arčiau Žvilgsnio

Cnidus Eudoksas
Cnidus Eudoksas

E-Cigaretės: Ką „Vaping“ Daro Jūsų Kūnui
E-Cigaretės: Ką „Vaping“ Daro Jūsų Kūnui


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com