Аэродинамика
Самолёт – это некий геометрический объект, который не падает на землю потому, что из-за особенностей формы на все его поверхности действуют подъемные силы. Вот это – самолёт, который летит прямо не опускаясь и не поднимаясь:
Не поднимается и не опускается потому, что подъемная сила при такой геометрической форме и скорости равна силе притяжения. А не накреняется он а какую-то сторону потому, что крылья у него одинаковые и, соответственно, силы, на них действующие равны.
Подъемная сила возникает из-за того, что скорости обтекания крыла снизу и сверху не равны. Как следствие образуется давление на крыло (сверху или снизу). Тоже самое происходит и со всеми остальными частями самолёта (например, хвост).
Общий закон Бернулли для обтекающих потоков тут:
Закон Бернулли
…или здесь (аэродинамические силы конкретно для самолётов):
http://www.aviasport-343.ru/aerodinamika.html
У самолёта есть подвижные плоскости, позволяющие менять тут самую геометрию обтекания и, соответственно, саму силу и направление её действия.
Красные (ближе к концу крыльев) – элероны, которые позволяют менять крен самолёта. Когда левый элерон опущен вниз, а правый поднят вверх положение самолёта меняется так:
… потому, что на левое крыло продолжают действовать силы снизу, а на правое, из-за изменения формы-геометрии начинают действовать силы сверху. Обычно такой крен используется при поворотах. После этого руль высоты (голубой на хвосте) поднимается вверх и самолёт летит «вверх», т.е в данном случае вправо (и поворачивает). После завершения манёвра крен выравнивается, поворотом элеронов в другую строну.
Отсюда:
http://lenta.ru/news/2016/03/21/boeing1/
Причиной падения пассажирского авиалайнера «Боинг 737-800» в Ростове-на-Дону мог стать заклинивший руль высоты. Такое предположение в разговоре с «Российской газетой» высказал источник, знакомый с ходом расследования.
По словам собеседника издания, руль мог замерзнуть из-за резкого перепада температур, и когда пилоты при очередном заходе на посадку пытались «вытянуть» самолет, им просто не хватило времени и сил, чтобы сдвинуть его.
… Я не понимаю, почему с таким упорством говорят про руль высоты. Может потому, что слово «элерон» никто не знает. Но раз возник крен, то есть подозрение, что что-то случилось с одним из «рулей» (т.е подвижных плоскостей, меняющих положение самолёта в пространстве), т.е его (какого-то) просто заклинило. В донном случае логичнее предположить, что заклинило в неправильном положении именно элероны, но может я чего-то не понимаю.
Отсюда:
http://www.gazeta.ru/social/2016/03/20/8133935.shtml
при втором заходе на аэропорт пилот Boeing в какой-то момент прекратил посадку и стал уходить на третий круг. Однако на высоте около 900 м при скорости более 400 км/ч самолет накренился на левую сторону и почти вертикально врезался в землю. После этого он взорвался и загорелся. По словам источника, порывы ветра в момент катастрофы достигали 11–17 м/с, однако бокового ветра не было.
… Бокового ветра, способного вызвать крен не было. Откуда взялся крен? От поворота штурвала (неправильного положения элеронов) или ещё из-за чего-то?
Есть ещё одна подвижная плоскость, которая позволяет менять подъемную силы. Это закрылки (на крыльях, ближе к корпусу, коричневые):
Геометрия крыла меняется так, что позволяет получить ту же величину подъемной силы при меньшей скорости. Их выпускают при посадке, когда чем медленнее всё происходит тем лучше. На самом деле они вот такие:
Картинка отсюда:
Мезанизация крыла
Их нельзя выпускать на большой скорости потому, что они отвалятся от нагрузок. Потому из используют при взлёте и посадки, а потому убирают.
Отсюда:
http://www.rbc.ru/society/19/03/2016/56ed859f9a7947460ae0c9f1?from=main
«Рассматривается версия о том, что при попытке в критический момент перед посадкой ухода на очередной круг самолет мог не выдержать предельных нагрузок с учетом сложных метеоусловий и сильного ветра, что могло привести к катастрофе»
… Это, видимо, как раз про то, что нагрузок не выдержали закрылки – предкрылки, у которых действительно есть предельные нагрузки при полёте.
Вот что будет если закрылок просто отвалится:
… Крылья становятся как бы разного размера. Как следствие на них действует разная по величине суммарная силы. Это тоже приводит к появлению крена.
Примерно то же самое, но слабее будет если один закрылок будет убран, а второй заклинит и останется в выдвинутом состоянии. Пилот собирался уйти на третий круг. Возможно он попытался убрать закрылки, но на одном крыле получилось, а на другом заклинило. Так тоже мог появиться крен.
Раз уж речь упорно говорят про руль высоты, то вот он:
Это голубые подвижные плоскости на хвосте. Если повернуть руль вверх, то на хвост начнёт действовать опускающая его сила. Как следствие нос поднимется. Такое положение основных крыльев приводит к росту подъемной силы на них (как и выпуск закрылков) но, конечно, только если тяга сможет обеспечить достаточную скорость движения вперёд.
Единственное, как я могу связать наблюдаемую картину с рулём высоты это через штурвал (джойстик). Картинка отсюда:
http://i-dodo.ru/radioupravlyaemyj-samolet-svoimi-ruk-2/
Элероны и руль высоты управляются штурвалом. Понятно, что в большом самолёте не проволока на рычаги натянута, а гидроусилители стоят, но принцип от этого не меняется. Возможно что слова про заклинивший штурвал, и рули, да ещё и при посадке трансформировались в словосочетание «руль высоты», который и стал причиной аварии.
|