Скорости летящего самолета. Аэробус и Боинг.

Стартуем с азов: скорости большинства современных самолётов измеряются в узлах. Узел — это морская миля (1.852 км) в час. Связано это с навигационными задачами которые пришли ещё со времён мореплавателей. Морская миля — это минута широты.

Приборная скорость отображается в левой колонке на главном пилотажном дисплее (PFD), здесь же индицируются взлётные скорости V1, Vr и V2. На навигационном дисплее отображаются скорости TAS (истинная скорость) и GS. Давайте разберём каждую скорость по отдельности.

Для начала изучим приборную скорость (IAS). Если вы во время полёта спросите пилота: «Какова наша скорость?» — в первую очередь он укажет вам на индикатор скорости слева от авиагоризонта на главном пилотажном дисплее (PFD). При пилотировании это, пожалуй, наиболее важная скорость, именно она характеризует несущие свойства планера в текущей момент, независимо от высоты полёта. Именно по ней исчисляются взлетные, посадочные, V-сваливания и другие ключевые скорости самолёта.

Каким же образом определяется приборная скорость? На самолетах установлены приемники воздушного давления (ПВД) они же трубки Пито (Pitot tubes). Исходя из динамического давления, замеренного с их помощью, и рассчитывается приборная скорость.

Важный момент, в формуле расчёта приборной скорости используется константа, стандартное давление на уровне моря. А вы же помните, что с увеличением высоты, давление изменяется? Соответственно, приборная скорость совпадает со скоростью относительно земли только у поверхности.

Ещё один интересный факт: какой образ вам приходит в голову, когда вы слышите о пионерах авиации? Кожаная коричневая куртка, шлем с очками и длинный белый шелковый развивающийся шарф. Согласно некоторым легендам, шарф и был первым примитивным индикатором приборной скорости!

Теперь рассмотрим верхний левый угол навигационного дисплея. Здесь отображается наша скорость относительно земли GS (Ground Speed). Это та самая скорость, которую докладывают пассажирам во время полёта. Она определяется, в первую очередь, по данным от спутниковых систем, таких, как GPS. Также её используют для контроля при рулении, так как при малых скоростях на трубки Пито не создаётся достаточный динамический напор для определения IAS.

Чуть правее TAS (True Air Speed) — истинная воздушная скорость, скорость относительно окружающей самолет воздушной среды. Все фотографии сделаны примерно в один момент времени. Как видите, скорости значительно различаются между собой.

Приборная скорость IAS составляет чуть менее 340 узлов. Истинная скорость относительно воздуха TAS — 405 узлов. Скорость относительно поверхности GS — 389. Теперь-то, я думаю, вы понимаете, почему они отличаются.

Также хочу ещё отметить число Маха. Немного упрощая, это скорость тела относительно скорости звука в данной среде. Она отображается под колонкой приборной скорости и составляет в нашей ситуации 0,637.

Теперь обсудим взлётные скорости. Три основных взлётных скорости V1, Vr и V2, обозначения стандартны для всех самолетов, которые имеют больше одного двигателя, начиная с малютки Beechcraft 76 и заканчивая гигантом Airbus A380, они всегда располагаются именно в такой последовательности. Давайте представим, что наш A320 стоит на полосе, чеклист выполнен, разрешение диспетчера получено, мы полностью готовы к взлёту.

Вы перемещаете рычаги управления двигателями на 40%, убеждаетесь в стабилизации оборотов и устанавливаете взлетный режим. Первой будет достигнута скорость V1 (148 узлов в наших условиях). Это скорость принятия решения, проще говоря, после достижения V1, взлёт уже не может быть прерван, в том числе, в случае серьезного отказа. Даже если у вас отказал двигатель, а V1 уже достигнута, вы должны продолжать взлёт. До V1 в этой ситуации вы инициируете процедуру прерванного взлёта, включаете реверс, срабатывает автоматическое торможение, выпускаются спойлеры, и вы успеваете остановиться до конца полосы.

Но у нас всё хорошо, двигатели работают штатно и, после V1, пилотирующий пилот убирает руку с рычагов управления двигателями. Приближается скорость Vr (rotate speed, 149 узлов). На этой скорости пилотирующий пилот тянет штурвал (в нашем случае sidestick) на себя и поднимает носовую стойку шасси в воздух.

В это же мгновение наступила V2, в нашей ситуации Vr и V2 скалькулировались одинаковыми, но зачастую V2 превосходит Vr. V2 — безопасная скорость. В случае отказа одного из двигателей будет поддерживаться именно V2, она гарантирует безопасный градиент набора высоты. Но, как вы помните, у нас всё замечательно, активен режим SRS, и поддерживается скорость V2+10 узлов.

На PFD во время взлёта V1 обозначена голубым треугольником, точкой цвета маджента — Vr, треугольником цвета маджента — V2.

Итак, вы узнали, что же такое взлетные скорости и с чем их едят, а теперь давайте узнаем, как их готовить, и от чего же они всё-таки зависят. Сейчас мы уже подняли наш прекрасный A320 в воздух, но давайте отмотаем время немного вспять.

Представим, что мы готовимся к вылету, и настало время рассчитать скорости V1, Vr и V2. На дворе 21 век, и чудеса прогресса подарили нам электронный лётный портфель (EFB — специально обученный iPad с необходимым комплектом софта) Какую же именно информацию нужно внести в этот портфель, чтобы магия единичек и ноликов рассчитала нам скорости? Прежде всего, длину взлетной полосы. Мы с вами готовимся к вылету с полосы 14 правая столичного аэропорта Домодедово. Её длина 3500 метров.

Настаёт момент истинны. Вносим нашу взлетную массу и центровку. Решаем, можем ли мы вообще взлететь с этой полосы, или придётся оставить пару сотен бутылок из дьюти фри и четырёх самых тучных пассажиров на земле 🙂

Поскольку 3500 метров — это более, чем достаточно для взлёта, продолжаем вносить данные. На очереди Превышение аэродрома над уровнем моря, Составляющая ветра, Температура воздуха, Состояние полосы (мокрая/сухая), Взлётный режим тяги, Положение закрылок, Использование паков (система кондиционирования) и антиобледенительных систем. Вуаля, скорости готовы, осталось только внести их в MCDU.

Окей, мы обсудили расчёт скоростей с использованием электронного лётного портфеля, но если вы перед рейсом слишком много кидались злыми птичками или, что совсем для пилота зазорно, в танки играли и разрядили свой чудо-девайс? А если вы представитель школы обскурантизма и отрицаете прогресс? Вам предстоит увлекательнейший квест в мир документов с пугающими названиями и содержащимися в них таблицами и графиками.

Для начала проверяем, взлетим ли мы с выбранной полосы: открываем график, в котором по осям разложены необходимые переменные. Ведём пальчиком до пересечения, и, если искомое значение внутри графика, попытка обещает быть удачной.

Далее берём следующий документ и начинаем вычислять V1 Vr и V2. Исходя из веса и выборной конфигурации, получаем значения скоростей. Перемещаясь от таблички к табличке, вносим коррективы, в зависимости от ячейки прибавляем или отнимаем несколько узлов.

И так раз за разом, пока не получите все значения, а их много. Прямо как в первом классе — пальчик передвинул, символ прочитал. Очень занимательно.

Осталось совсем немного: взлететь, на тысяче футов включить автопилот и подождать ещё совсем чуть-чуть. А там уж девчонки касалетки с кормом принесут и можно будет погрузится в школьные воспоминания. А аэрбас сам хорошо летит, главное — не мешайте ему.

Но что-то мы опять замечтались. А тем временем мы оторвались от земли, удерживаем скорость V2+10 узлов и даже успели убрать шасси, чтобы они не мёрзли. На верху ведь холодно, помните?
Набирать высоту мы будем без применения процедур по уменьшению шума, пусть все знают, что мы взлетели! Снова старушки на верхних этажах начнут энергично креститься, а дети радостно указывать пальцем в небо на наш блестящий в лучах солнца лайнер.

Не успели мы и глазом моргнуть, как добрались до высоты 1500 футов. Настало время переводить Рычаги Управления Двигателями в режим Climb. Нос опускается ниже, и мы начинаем разгоняться до скорости S-speed, на ней убираем механизацию (Flaps 0), следующий скоростной рубеж — 250 узлов.
10 000 футов, Нос опускается ещё ниже, скорость продолжает увеличиваться быстрее, а высота — медленнее. Выключаем Landing Lights, а самые нетерпеливые уже держат руку на готове для отключения табло «пристегните ремни».

Top of climb, достигнут заданный эшелон полёта, самолет выравнивается, идём с крейсерской скоростью. Самое время пополнить запас калорий!

Ужин на высоте нескольких километров с панорамным видом на окрестности — это прекрасно. Да, еда не тянет на звезду мишлен, зато счёт вам оплатят! Но всё хорошее, как известно, имеет свойство заканчиваться, вот и нам пора снижаться. Опускаем нос, начинаем снижение. После 10 000 футов скорость падает до 250 узлов, продолжаем снижать высоту.

Настало время переходить в фазу подхода (approach phase). При помощи магии аэрбаса (который сам посчитал все скорости) замедляемся до Green dot speed (скорость чистого крыла). Лететь на этой скорости для нас максимально экономично, но вы же помните, что всё хорошее имеет свойство…

Выпускаем закрылки в первое положение, скорость гасится до S-speed. Далее — закрылки 2 и плавно достигаем F-speed. Закрылки 3 и, наконец, закрылки полностью, замедляемся до Vapp. Vapp — минимальная скорость (VLS), но с поправкой на ветер и порывы (минимум 5 максимум 15 узлов).

1000 футов, проверяем соблюдение критериев стабилизированного захода, и, если все в норме, продолжаем снижение. Перед касанием самолет продемонстрирует своё отношение к вам, провозгласив «Retard! Retard! Retard!»» (если вы не сильны в англоязычных обзывательствах, можете воспользоваться интернет-словарём urbandictionary). Устанавливаем малый газ (Idle) и через мгновение мягко касаемся полосы.

Скорость самолета — скорость полета и взлета пассажирских лайнеров

Характеристики авиалайнеров прямо влияют на качество услуг авиакомпаний и комфорт пассажиров. Высокая скорость самолета гарантирует быстрое перемещение с одного континента на другой, благодаря чему авиаперелеты высоко ценятся бизнесменами и путешественниками. Широкий диапазон скоростей позволяет обеспечивать большие объемы перевозок и более точно придерживаться расписания.

Но на заре гражданской авиации самолеты были тихоходными. Скорость самолета 200 км/ч вызывала неподдельный интерес у обывателей. Сегодня «железные птицы» летают в несколько раз быстрее, а отдельные даже превосходят скорость звука!

Скорость современных самолетов

Возможности пассажирских авиалайнеров растут вместе с развитием технологий мирового самолетостроения. Меняются стандарты перевозок, и сегодня уже не скорость, а безопасность и комфорт выходят на первый план.

Запредельные скорости военной авиации способны поразить воображение, но технологии, их обеспечивающие, слишком дороги. Аппарат, способный летать быстрее звука, стоит в несколько раз дороже обычного. Поэтому выбирается баланс между стоимостью и скоростными характеристиками.

Сегодня стандартной считается скорость пассажирского самолета в пределах 600-900 км/ч. Речь идет о крейсерской скорости, на которой обеспечивается режим максимальной дальности полета. Набрав заданные высоту и скорость полета, экипаж снижает режим работы силовых установок до 0,7 от номинальной мощности (допустимой для длительного использования). Это позволяет экономить ресурс двигателей и топливо.

Например, экипажи Boeing 777 на эшелоне выдерживают скорости до 900 км/ч, хотя ограничение установлено производителем на отметке 965 км/ч. Турбовинтовые самолеты обычно летают на скоростях 500-600 км/ч.

Сверхзвуковые самолеты

В 60-х годах прошлого века прогресс привел к появлению сверхзвуковых авиалайнеров (Ту-144 и «Конкорд») с совершенно другими двигателями, усиленными фюзеляжами и крыльями.

Максимальная скорость самолета в такой конфигурации доходила до 2500 км/ч, а крейсерская — до 2300 км/ч. Конструкторам пришлось имплементировать дополнительные системы жизнеобеспечения, поскольку такие лайнеры летали на больших высотах. По сути, это были демонстраторы технологий. Они не были экономичными, достаточно комфортными, простыми в производстве и эксплуатации, поэтому уже не используются.

Да и нужна ли такая высокая средняя скорость самолета без привычного комфорта? Возможно. Но чрезмерный риск, ни пассажирам, ни перевозчикам точно не нужен.
Авиаконструкторы пытаются представить нечто подобное, но пока им не удается соблюсти все требования современных стандартов, и в первую очередь, безопасности.

Факторы, влияющие на скорость самолета

Летно-технические возможности лайнера определяет диапазон допустимых скоростей и высот полета. Минимально-допустимая скорость самолета ограничивается скоростью сваливания, ниже которой подъемной силы будет недостаточно, чтобы удержать лайнере в воздухе. Максимальная скорость зависит от тяги (мощности), которую способны создать двигатели, и прочности конструктивных узлов.

Параметры определяются значениями воздушной скорости, т.е. скорости движения относительно воздуха. Температура и плотность воздуха сильно зависят от высоты полета. Чем более атмосфера холодна и разряжена, тем выше воздушная скорость. На большей высоте меньше сопротивление воздуха, и самолет движется быстрее.

С другой стороны, это область сильных струйных течений. Ветер может создавать попутную тягу либо дополнительное лобовое сопротивление. Таким образом, скорость и направление ветра непосредственно влияют на то, с какой скоростью летит самолет относительно земли. В авиации она называется путевой скоростью, и используется для расчета времени прибытия.

На больших высотах ветер в Северном полушарии преобладает ветер с направлением с запада на восток, поэтому перелеты, например, из Москвы в Токио занимают меньше времени, чем обратно. И тут уже неважно, с какой скоростью летит самолет. Многое зависит от условий полета, поэтому даже один и тот же самолет на одном маршруте показывает разное время.

Скорость самолета при взлете

Чтобы оторваться от земли, лайнер разбегается до скорости подъема носового колеса. Значение определяется инструкцией по летной эксплуатации в зависимости от массы самолета и целого ряда других аспектов.

Пилот берет штурвал на себя, когда скорость самолета при взлете уже способна обеспечить достаточную подъемную силу, и по достижении скорости отрыва самолет плавно уходит в небо.

Подъемная сила создается за счет разницы давлений на верхней и нижней поверхностях крыла. Дело в том, что крыло имеет выпуклый профиль в верхней части и прямой — в нижней. Во время движения самолета поток воздуха над крылом сужается, и давление в нем падает. Чем больше скорость, тем больше подъемная сила.

На кривизну профиля крыла влияет положение механизации. Чем больше углы отклонения закрылков и предкрылков, тем меньший разбег потребен для отрыва. Кроме того, на какой именно скорости взлетает самолет, влияют следующие факторы:

  • Превышение (высота аэродрома над поверхностью моря), состояние, длина, уклон ВПП;
  • Влажность, температура, давление воздуха;
  • Скорость и направление ветра.

При этом, даже для одного и того же самолета она может меняться в довольно широких пределах. В среднем, для современных лайнеров это 200-290 км/ч. Цифры даны исключительно для общего представления о том, с какими скоростями на земле приходится сталкиваться пилотам.

По большому счету, скорость взлета самолета определяется в ходе проектирования и последующих летных испытаний. Составляются специальные графики, по которым пилоты определяют требуемые значения для конкретных условий. Либо используются бортовые вычислительные комплексы, в которые вводятся текущие значения параметров, указанных выше, и даже пилот узнает точное значение лишь перед взлетом.

Как правило, более крупные лайнеры взлетают на больших скоростях. Увеличенные масса и сечение фюзеляжа требуют большей скорости для преодоления силы притяжения земли и лобового сопротивления воздуха.

Как высоко и как быстро летает самолет?

В Схипхоле нам каждый день задают десятки вопросов о самолетах — например, насколько тяжел самолет или насколько высоко и быстро он может безопасно летать. Время для некоторых ответов!

Как высоко может летать самолет?

Высоты зависят от дрона, его веса и текущих атмосферных условий. У каждого полета есть своя идеальная крейсерская высота. Это самое приятное место, где самолет летит максимально быстро, но сжигает наименьшее количество топлива. Boeing 747 имеет поперечную высоту 35 105 футов, в то время как Embraer поднимается на 19от 0 до 39 370 футов. Airbus A380 может летать даже на высоте 43 097 футов. Внизу этой страницы вы найдете обзор крейсерских высот наиболее распространенных самолетов в Схипхоле.

Как быстро может летать самолет?

Самолеты очень быстры — определенно быстрее, чем ваш автомобиль или велосипед. Конечно, имеет значение самолет, его вес и текущие атмосферные условия. Airbus A380 может развивать скорость более 1000 километров в час! Теперь Boeing 787 Dreamliner (907 км/ч) и Boeing 777 (905 км/ч) не такие быстрые, но все же в три раза быстрее гоночного болида Формулы-1. Ниже приведены скорости наиболее распространенных самолетов на Схипхоле.

Насколько тяжелый самолет?

Чем шире и больше самолет, тем он тяжелее. Широкофюзеляжные самолеты, такие как Boeing 747 (183 520 кг) и Airbus A330 (120 000 кг), тяжелее узкофюзеляжных самолетов Boeing 737 (41 413 кг), Airbus A320 (42 400 кг) и Embraer 175 (21 890 кг). Самолеты имеют максимальный взлетный вес. Для Airbus A380 это 575 000 килограммов! Вы можете найти вес пустого и взлетный вес наиболее распространенных самолетов в Схипхоле ниже.

Сколько пассажиров можно разместить в самолете?

Это зависит от количества мест в самолете. Более крупные самолеты, такие как Boeing 747, 777, 787 и Airbus A330 и A380, имеют гораздо больше мест, чем меньшие Embraer 190, Boeing 737 и Airbus A320. Больше всего пассажиров может перевозить A380 (516 мест), за ним следуют Boeing 747 и 777 (408 мест). Прокрутите вниз, чтобы увидеть количество мест в наиболее распространенных самолетах в аэропорту Схипхол.

Сколько самолетов в Схипхоле?

В среднем в сентябре в Схипхол прибывает 746 самолетов, и почти такое же количество самолетов вылетает обратно. Это означает, что по нашим взлетно-посадочным полосам курсирует 1492 самолета в день. Малые самолеты являются наиболее распространенными. Например, Airbus A320 здесь 148 раз в день, за ним следуют Boeing 737 (96) и Embraer 190 (96). Если не считать грузовых самолетов, то в среднем мы приветствуем 11 Boeing 747, 15 Dreamliner (787), 34 Airbus A330 и два Airbus A380.

Факты и цифры о самолетах

Тип самолета Скорость в км/ч* Высота в футах* взлетная масса в кг* Пустой вес в кг* Количество мест* Схипхол ежедневно*
Боинг 747 920 35 105 396 890 183 520 408 11
Боинг 737 850 35 000 78 240 41 413 186 96
Боинг 777 905 35 000 351 500 160 500 408 28
Боинг 787 Дримлайнер 907 40 026 250 836 118 000 294 15
Эмбраер 190 829 39 370 51 800 27 837 100 96
Эмбраер 175 797 39 370 40 370 21 890 88 42
Аэробус А320 967 36 089 77 000 42 400 180 148
Аэробус А330 950 36 089 230 000 120 000 292 34
Аэробус А380 1,041 43 097 575 000 275 000 516 2

* Цифры в этой таблице являются приблизительными и могут различаться в зависимости от авиакомпании.

Капитал А | Профиль полета


Праздный Снимать Взбираться Круиз Посадка
Температура выхлопных газов (°C) 466 1026 809 696 459
Скорость сжигания топлива (литров/мин) 15 108 87 47 27
Тяга (фунты) 1222 47000 19 975 4418 3337