Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему после взлета двигатели самолета затихают, и, кажется, что он падает

Почему после взлета двигатели самолета затихают, и, кажется, что он падает?

Полеты давно стали привычным способом передвижения. Поэтому некоторые моменты, например, турбулентность, уже не отпечатываются в памяти. Но это касается лишь опытных авиапассажиров, чего нельзя сказать о новичках или тех, кто летает редко. Во время взлета может показаться, что двигатели затихли и самолет теряет высоту, но всему есть объяснение.

Как взлетают самолеты?

Если сравнивать самолет и другие типы летательной техники, то у первого фаза взлета считается самой сложной по организации и длительной по времени. Она начинается, как только воздушное судно появляется на ВПП (взлетно-посадочной полосе). Окончание взлета происходит по достижению высоты перехода – это момент, во время которого начинается полет по эшелону (условной высоте). Взлет самолета может осуществляться несколькими способами.

Airbus A340 на взлетно-посадочной полосе

С кратковременной остановкой на ВПП

Экипаж воздушного судна не ждет, пока двигатели перейдут на необходимый режим, и сразу начинает разбег транспорта. Увеличивается длина разбега. Самолет задерживается на взлетно-посадочной полосе.

С водной поверхности

Садиться и взлетать с водной поверхности могут лишь гидросамолеты. Выделяют несколько их типов, разница между которыми заключается в конструктивных особенностях. Гидросамолет может иметь огромные поплавки, удерживающие его на поверхности воды, лодку вместо нижней части фюзеляжа, подводные крылья и т.п.

С тормозов

Двигатели постепенно переходят к максимальной тяге, но само судно стоит на тормозах. Достигнув нужного предела, самолет с отпущенными тормозами начинает разбег.

С укороченным или вертикальным взлетом

Тяга двигателя направлена вертикально. Касается лишь определенных самолетов, например, Як-141, ХС-142 и др.

Без предварительной остановки

Во время выруливания самолета на ВПП двигатели набирают нужную мощность. Чаще всего используется на загруженных аэродромах, где все расписано по минутам.

При помощи спецсредств

Под этим подразумевается взлет с авианосца или с ВПП небольшой длины. Поскольку самолету негде набрать необходимый разбег, его отсутствие компенсируется вспомогательными средствами: катапультами, трамплинами, устройствами для удержания колес шасси и др.

Взлет – это самый сложный этап для самолета и экипажа. Высока вероятность того, что двигатели откажут (относительно остальных этапов полета), так как они находятся на максимуме механической и тепловой перегруженности. Для каждого типа самолета есть специальное руководство по эксплуатации. В общие правила могут вносить коррективы особые условия.

Чтобы разогнаться, пилоты ставят двигатели в позицию TOGA (взлетный режим) на очень короткое время (буквально несколько минут). При взлете также возможен менее шумный номинальный режим. Пилот предварительно проверяет стабильность двигателей.

Схема взлета самолета

Перед взлетом судно проходит специальную подготовку в зависимости от текущих условий, например, обледенения. Бортовой компьютер (или штурман/второй пилот) определяет скорость, на которой можно будет при необходимости безопасно прекратить взлет. При этом самолет остановится на ВПП.

Предкрылки и закрылки выпускаются в нужное положение. Если авиадиспетчер разрешает взлет, самолет начинает разбег. Основное задание пилота в это время – двигаться четко по ВПП и не позволить транспорту уйти в сторону. Достигнув определенной взлетной скорости, пилот поднимает воздушное судно в воздух.

Почему после взлета двигатели самолета затихают?

При взлете двигатели работают с более высокой мощностью, чем во время всего остального полета. Примерно на высоте в 300 м они переходят в режим набора высоты и мощность понижается. Поэтому сперва двигатели оглушительно «ревут», а после – работают в более тихом режиме и, кажется, что они отключились.

Также во время перевода двигателей в более щадящий режим убираются закрылки и вертикальная скорость падает. Это изменение вестибулярный аппарат человека воспринимает как падение. Переживать не о чем: как только самолет наберет высоту, он приступит к выполнению горизонтального полета.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как устроена силовая установка пассажирского самолета

Всем привет. Недавно я читал ликбез очередному студенту на тему общего устройства оборудования самолёта. Вводный рассказ, хоть и отработанный до автоматизма, отнял пару часов времени и выявил необходимость ещё в двух-трёх вводных. Но лень — двигатель прогресса и я наконец дозрел до оформления всех этих «лекций» в печатном виде. А там, где есть внутренняя методичка, недалеко и до публикации на Хабре: вдруг, кому ещё интересно почитать будет.

Перед началом изложения хочу оговориться, что моя основная специализация — бортовое оборудование, так что из моего описания может вполне получиться «идеальный самолёт для технолога». Тех, кого этот подход не пугает, а также всех тех, кому интересно зачем в кабине экипажа нужны все эти кнопки и ручки — прошу оценить первую публикацию «Силовая установка».

Кликабельная картинка, чтобы рассмотреть получше:

Про силовую установку

Силовая установка — общее название двигателей летательных аппаратов. Начну с них потому, что без двигателей самолет — не самолет, а в лучшем случае планер. Цена двигателей, к слову, составляет половину стоимости авиалайнера и компетенциями в разработке современных гражданских авиадвигателей обладают гораздо меньше стран, чем тех, кто обладают компетенциями в разработке самолетов.

На авиалайнерах сейчас ставят почти исключительно двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД). Вот принципиальная схема такого двигателя:

Детали устройства можно прочитать во многих источниках, начиная с Википедии. Для нас, электронщиков, важно понимать следующие факты о работе такого двигателя:

  1. Компрессор сжимает забираемый снаружи воздух перед подачей его в камеру сгорания,
  2. В камере сгорания к воздуху подмешивается топливо,
  3. В камере сгорания происходит постоянное горение топливовоздушной смеси, приводящее к тому, что разогретый газ расширяется в сторону турбины,
  4. Турбина крутится под воздействием расширяющихся газов и крутит компрессор и/или вентилятор,
  5. Как правило, в двигателях бывает две связки турбина-компрессор: высокого давления и низкого давления. Они могут крутиться независимо друг от друга,
  6. Основную тягу, как это ни странно, даёт не горячий газ, выходящий из сопла, а вращение вентилятора,
  7. Обороты и тягу двигателя можно регулировать подачей топлива,
  8. В большинстве современных авиационных двигателей работой двигателя управляет специальный компьютер FADEC . Этот прибор анализирует параметры работы двигателя, внешние условия и управляющие сигналы от органов управления двигателем и управляет всеми приводами, влияющими на работу двигателя, например, топливным краном. Часть названия «Full Authority» означает, что:
    • FADEC отвечает за ВСЕ аспекты работы двигателя,
    • Только FADEC отвечает за работу двигателя, т. е. нет никакого резервного контура управления, механических тяг управления газом и т. д.
  9. Кроме сигналов от органов управления двигателем FADEC анализирует данные от:
    • Системы воздушных сигналов (СВС): давление и температуру наружного воздуха, воздушную скорость самолёта — для уточнения параметров работы,
    • Датчиков обжатия шасси — для дополнительного контроля возможности включения реверса.

Как запускать двигатель

Чтобы запустить двигатель, надо раскрутить турбину высокого давления, подать топливо и дать первоначальную искру. После того, как турбина раскрутится примерно до 50% оборотов, двигатель начнёт раскручивать себя сам.

Первоначальную раскрутку двигателя можно осуществлять электрическим стартер-генератором (для маленьких двигателей) или специально поданным воздухом высокого давления от пневматической системы. К слову, воздух высокого давления в пневматической системе берется от второго (уже запущенного) двигателя, вспомогательной силовой установки (ВСУ) или внешнего источника.

Пример пульта управления, используемого для запуска двигателя:

Для автоматического запуска надо выполнить следующие действия:

  1. Переключатель «ENG START» (1) перевести в положение «IGN/ON»
  2. Тумблер «ENG MASTER» (2) перевести в положение «ON» (вперёд). В этот момент FADEC:
    • Откроет кран пневматической системы для раскрутки турбины и компрессора высокого давления
    • Откроет кран топливной системы — чтобы было чему гореть
    • Даст искру на свечи зажигания
  3. Контролировать процесс запуска. Если что-то пойдёт не так — немедленно перевести тумблер запуска обратно в положение OFF
  4. Когда двигатель успешно выйдет на обороты малого газа — запустить второй двигатель по аналогичной процедуре
  5. Когда оба двигателя запустятся — перевести тумблер ENG START в положение OFF — во время нормальной работы двигателя дополнительные искры на свечах зажигания не нужны
  6. Во время автоматического запуска двигателя кнопки ручного запуска (3) не используются

Иногда нам надо покрутить двигатель, но не заводить его. Например, для проверок или чтобы «помыть» его внутренности керосином после консервации. В этом случае переключатель ENG START надо переводить в положение CRANK (прокрутка). Вся процедура запуска будет та же, но искры на свечах не будет. Нет искры — нет огня.

Как управлять двигателем

Управление двигателями осуществляется с помощью рычагов управления двигателями (РУД).

На каждый двигатель — свой рычаг. Тут всё просто: толкаем рычаг от себя — двигатель крутится быстрее, тяга растёт. Тянем рычаг на себя — крутится медленнее. Так как РУД не связан с топливным дросселем напрямую, можно не бояться, что мы сожжем двигатель большим количеством топлива или заглушим недостаточным. FADEC в любом случае не даст ему превысить предельную температуру выхлопных газов или заглохнуть. Кстати, с ограничением температуры выхлопных газов связан тот факт, что в жару и/или на высокогорных аэродромах двигатель может выдать меньшую тягу.

В районе «малого газа» у рычага упор. Чтобы разблокировать перевод рычагов в зону режимов реверса, надо потянуть за специальную скобу. При реверсе двигателя специальные створки разворачивают поток от вентилятора двигателя в обратном направлении, помогая самолету остановиться:

Вообще, с помощью реверса самолёт может даже поехать назад, но, так как в этом режиме для двигателей, висящих под крылом, возможна ситуация засасывания в двигатель мусора и даже камней с взлётно-посадочной полосы, для авиалайнеров не рекомендуется включать реверс на малых скоростях.

Для включения реверса FADEC анализирует не только положение РУДов, но и датчики обжатия шасси, так что случайно в воздухе запустить реверс невозможно.

Про индикацию и сигнализацию

Данные работы двигателей, как правило, отображаются на неотключаемой части центрального дисплея пилотов и на специальной странице с расширенными данными по двигателю.

В постоянно индицируемом окне статуса работы двигателя доступны следующие данные:

а. Текущие обороты вентилятора двигателя (напрямую влияют на тягу)
б. Температура выхлопных газов — параметр работы двигателя, часто ограничивающий максимальную тягу. FADEC ограничивает ток топлива в том числе, чтобы не расплавить конструкцию лопаток турбин. Лётчику тоже важно понимать, почему обороты не растут, хотя он «просит»
в. Заданные обороты вентилятора двигателя (разгон двигателя с малого газа до взлётного режима занимает десятки секунд и текущие обороты не всегда совпадают с заданными)
г. Обороты турбины высокого давления. Помните, что турбин две и они работают независимо? Так вот данные оборотов турбины высокого давления важны при запуске двигателя. В полёте контролировать их не надо
д. Текущий расход топлива
е. Признак включения реверса
ж. Установившийся режим работы двигателя (малый газ, взлётный, набор высоты)

На специальной странице дополнительных параметров работы двигателя может выводиться такая информация, например как:

  • Уровень, давление и температура масла,
  • Уровень вибрации двигателя,
  • Количество топлива, израсходованного с момента последнего запуска,
  • Давление воздуха в пневматической системе,
  • И т.д.

Варианты газотурбинных двигателей

Двигатели, в которых вентилятор вынесен за пределы мотогондолы (корпуса двигателя) называются турбовинтовыми. Они обладают лучшими взлетно-посадочными характеристиками, но быстро теряют эффективность при росте скорости больше 0.5 скорости звука (приблизительно). Поэтому они в основном применяются в самолётах для местных авиалиний и военно-транспортной авиации, где возможность использования коротких и неподготовленных взлетно-посадочных полос важнее, чем крейсерская скорость. В конструкции таких двигателей также часто применяется понижающая трансмиссия, как, например, на рисунке ниже.

Газотурбинные двигатели также используются на вертолётах, только в этом случае они крутят не пропеллер, а винт, сами двигатели в этом случае называются турбовальными. Хорошее видео, иллюстрирующее принципы их работы:

Ещё газотурбинные (турбовальные) двигатели ставят на танки (Т-80, Абрамс).
К преимуществам таких двигателей относят высокую удельную мощность, хороший запуск даже при низких температурах, возможность тянуть «с низов» — турбина высокого давления отделена от силовой турбины и двигатель не глохнет, когда гусеницы стоят неподвижно.
К недостаткам – высокую стоимость двигателя, сложность технического обслуживания, низкую приёмистость. По каждой из особенностей применения газотурбинных двигателей для танков есть разные полярные мнения, я же не специалист по танкам — не кидайте в меня камни. Я мог ошибиться. 🙂

Нелокализованный разлёт осколков

Одним из «свойств» двигателя, сильно влияющим на конструкцию бортового оборудования, является так называемый «нелокализованный разлёт осколков двигателя». Это событие возникает при взрывном разрушении двигателя, когда лопатки компрессоров и турбин разлетаются во все стороны.

При оценке последствий такого отказа, считается, что осколки обладают «бесконечной» энергией, которой достаточно, чтобы пробить любые преграды, разрубить любые трубы и провода. Для обеспечения безопасного завершения полета в случае такого нелокализованного разлета разработчики архитектуры электронного оборудования для каждого критического провода должны предусмотреть резервный, проложенный в отдельном канале, который не может быть перебит тем же осколком, что и основной провод.

Примечание для впечатлительных: на самом деле разработчики двигателей делают всё возможное, чтобы избежать нелокализованного разлёта, и действительно они случаются очень редко. Даже попадание крупной птицы в двигатель не сломает его. Но авиация — отрасль консервативная и мы закладываем в архитектуру противодействие всем потенциально возможным рискам.

Идеальный самолёт глазами инженеров. Лично мне взгляд технологов особенно симпатичен.

При крушении бомбардировщика Ту-95 под Хабаровском погибли два летчика

Два летчика погибли при крушении самолета Ту-95 под Хабаровском, сообщили в Минобороны. Авария произошла при выполнении планового учебно-тренировочного полета в 80 км от Хабаровска. Летчик-инструктор, майор ВВС Андрей Красноперов ответил на вопросы ведущего «Коммерсантъ FM» Марата Кашина.

По данным Минобороны, летчики погибли при приземлении. Пять человек успели покинуть самолет. Они пострадали, но, по данным медиков, их жизни и здоровью ничего не угрожает.

— Сообщалось, что, возможно, отказали сразу все четыре двигателя, и из строя вышли топливные клапаны. На ваш взгляд, какой могла быть причина катастрофы?

— Как правило, уже не потребуется расшифровка черных ящиков, так как пять человек экипажа остались живы, они могут дать показания по поводу того, что случилось, и последовательность отказов на самолете. На этом самолете четыре двигателя, он является дальним стратегическим бомбардировщиком, способен нести даже ядерное вооружение, это был учебный вертолет, и последствия могли быть более глобальными.

— Известно, что это уже второе происшествие с этим бомбардировщиком за это лето, 9 июня он выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы в Приамурье в ходе учебно-тренировочных полетов, но это происшествие куда более серьезное. С чем могут быть связаны такие участившиеся аварии, не только с бомбардировщиком, а, в принципе, с военными самолетами? Это уже шестой случай за лето.

— То, что выкатился самолет за пределы полосы, это надо разбираться на самом деле, там неподготовленность может быть именно летного экипажа, то, что не вовремя воспользовались тормозами, а так полосы в 3,5 км вполне хватает, чтобы посадить самолет, и то, что он выкатился, — это только ошибка при посадке, когда летчик перелетает точку приземления на несколько сотен метров, естественно, ему не хватает полосы.

В данном случае, самолет очень надежный, несколько десятков лет эксплуатируется в авиации, летает и в нейтральных водах, и никогда проблем особых не было. Но все имеет свой предел, и двигатели отказывают — это нормальное явление. В данном случае, летчики погибли в том случае, если они отводили самолет от жилого сектора и, как говорят СМИ, пытались посадить машину. С высоты вся земля кажется ровной площадкой, а когда садишься на выжженную посадку, там неожиданно образуются какие-то деревья, холмы, буераки. Поэтому я понимаю желание летчиков, я сам летчик, и бросать самолет тяжело, хочется посадить его, чтобы самолет остался цел.

— Да, конечно, это трагедия, сообщалось, что семь человек экипажа могли покинуть самолет с помощью парашютов, но пятеро живы, двое погибли, означает ли это, что парашют не раскрылся, или, может быть, двое членов экипажа остались на борту и упали вместе с самолетом?

— Трудно сказать, может, их еще просто не нашли.

— Нет, их нашли, к сожалению, они погибли. Пятеро живы, двое погибли.

— Именно летчики считаются погибшими, как я понял?

— Говорили о семи членах экипажа, но не расшифровано, летчики они были или, может быть, испытатели, или кто-то еще, кто мог находиться на борту. Кстати, опишите, пожалуйста, экипаж, эти семь человек какие функции выполняют?

— Командир корабля — левый летчик. Правый летчик — помощник командира корабля, сидит справа. Штурман, который следит за маршрутом полета, потом есть штурман-оператор, командир огневых установок и задний стрелок-радист, эти семь человек и есть экипаж самолета, у каждого свое задание в данном варианте.

— Андрей, скажите, можно ли считать этот бомбардировщик надежным самолетом? Почему случается такая ситуация, когда все четыре двигателя сразу могут выйти из строя?

— На самом деле это нонсенс, в основном двигатели выходят из строя зимой, когда заправляют самолет некондиционным топливом, но чтобы сразу отказали все клапана одновременно… Самолет может лететь спокойно на одном двигателе со снижением 5 м/с до аэродрома, это не проблема. А почему четыре отказало, тем более, если он взлетел и летел, значит, топливо у него было нормальное? Столкновение с препятствием? Не знаю, может быть попал в стаю птиц, какой-то предмет воздушный помешал ему. Но сразу четыре двигателя не отказывают.

— У тяжелых бомбардировщиков есть возможность планирования даже в случае отказа всех четырех двигателей и пусть жесткой, но все-таки посадки, может быть, люди в живых остались бы?

— Конечно, у самолета большой размах крыльев, и без двигателей он элементарно может спланировать, если позволяет высота, и сесть на запасной аэродром, если есть. Но это восток, он у нас необжитый, там в основном леса, и выбрать площадку для посадки очень тяжело. Как правило, сажают или на воду, на речку, где гладь, или какие-то дороги, поля, распаханные, они более или менее ровные. А самолет, реально без двигателя мог сесть на вынужденную посадку, и летчики, я думаю, рассчитывали посадить его.

Долетим на одном двигателе: как пассажиры Boeing успокаивали друг друга

Москва, 11 февраля. Российские пилоты спасли 400 человек. Они посадили самолет, который загорелся на высоте пяти тысяч метров, передает корреспондент телеканала «МИР 24» Дмитрий Забрудский.

Вспышка, толчки, белый дым в салоне. Рейс из доминиканского аэропорта Пунта-Каны завершился, почти не начавшись. На 15-й минуте полета произошло ЧП. У Боинга 777 «Оренбургских авиалиний» на высоте пять тысяч метров над землей отказал левый двигатель.

«С левого крыла было видно пламя, дым, люди вскакивали, дети закричали», — рассказывает пассажир рейса 554 Эдуард Быковский.

Пилот принял решения сажать самолет. На тот момент в салоне самолета уже началась паника.

«Кресло дочери было за мной. Я изгибаюсь, беру ее за руку. Она спокойна. Женщина рядом крестится и плачет. Я успокаиваю ее: «Вы же видите, мы не падаем, долетим на одном двигателе, вы молитесь!» Девушка на два ряда впереди была в шоке. Я не вижу ее лица, но вижу, как ходуном ходят ее колени. Мужчина через проход взял ее за руку, сказал, что «все в порядке, дым уже прошел», — рассказала пассажирка рейса 554 Екатерина Соколова.

В компании, которой принадлежит самолет, уверяют, что перед полетом лайнер прошел обязательный технический осмотр, за штурвалом сидел лучший экипаж.

«Наш Боинг 777-200 своевременно проходил тяжелые и легкие формы технического обслуживания, в частности на базе Lufthansa Technik и в аэропорту Домодедово, а перед вылетом воздушное судно прошло все необходимые предполетные процедуры в доминиканской компании», — заявила начальник отдела рекламы и связей с общественностью ОАО «Оренбургские авиалинии» Екатерина Степанова.

На земле их уже ждали пожарные и спасатели. Пассажирам злополучного рейса самолет пришлось покидать по надувным трапам.

«Весь салон был в дыму. Спускались по надувным батутам. Потом еще бежали несколько километров от самолета», — делится пассажирка.

Всех пассажиров рейса разместили в ближайшей гостинице. Домой в Москву они должны вернуться уже на другом самолете. Происшедшим заинтересовались в Следственном комитете.

«По предварительным данным, «Боинг 777» вылетел из аэропорта города Пунта-Кана в 1-47 по Москве. После взлета и набора высоты до эшелона-200 произошел хлопок в левом двигателе с его последующим возгоранием. После чего и было принято решение о возвращении на аэродром вылета», — рассказала старший помощник руководителя московского межрегионального следственного управления на транспорте Татьяна Морозова.

Пилотов называют настоящими героями. На их счету — 400 спасенных жизней. По возвращении на родину летчиков наградят.

Эксперты отмечают, что случившееся в небе над Доминиканской республикой — готовый сценарий для фильма-катастрофы. Ведь пилоты справились со сложной задачей — посадили горящий самолет. Но были похожие случаи.
Чудом удалось приземлиться совсем недавно самолету в Сомали. 2 февраля этого года спустя всего несколько минут после взлета на борту А-321 прогремел взрыв. В обшивке лайнера образовалась пробоина, произошла разгерметизация салона. Даже в таких условиях пилот смог совершить аварийную посадку. Экипаж и 74 пассажира выжили.

В 2009 году в США командиру Аэробуса 320 удалось спасти 150 пассажиров. Самолет выполнял рейс из Нью-Йорка в Сиэтл и столкнулся со стаей диких гусей. Оба двигателя машины заглохли. При этом капитан смог посадить самолет, причем даже не на сушу. Лайнер приводнился на реку Гудзон.

Самый невероятный случай произошел в 2010 году в России. Ту-154 вылетел из московского аэропорта Домодедово 7 сентября. На борту находились 72 пассажира и 9 членов экипажа. Когда самолет набрал высоту, отказали все системы электропитания, перестал работать навигатор, а топлива оставалось на полчаса полета. Спасением стал заброшенный аэропорт Ижма в республике Коми. В результате командир успешно посадил лайнер. Начальника аэродрома в Ижме наградили орденом «За заслуги перед Отечеством второй степени». Капитану корабля и второму пилоту присвоили звания «Героев России». Остальных членов экипажа наградили Орденами мужества.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Газель двигатель умз 4215 какой расход на газу
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector