Задумались ли вы когда-нибудь как инженеры-авиаконструкторы обеспечивают управляемость самолета в воздухе, к примеру, как самолет тормозит и снижает высоту? Многие по ошибки могут подумать, что контролировать скорость и высоту пилоты могут управляя лишь работой двигателей, то есть изменяя тягу. К примеру, при уменьшении тяги, самолет будет замедляться и снижать высоту. Но на самом деле это не совсем так. Для управления высотой и скоростью, самолеты оснащены спойлерами и так называемыми скоростными (аэродинамическими) тормоза. Но то представляют собой эти элементы управления и по какому принципу вообще работают? Предлагаем далее разобраться в этих вопросах.
Для управления высотой и скоростью в самолетах используют спойлеры
Содержание
- 1 Что такое спойлеры самолета
- 2 Принцип работы спойлеров при посадке
- 3 Для чего еще нужны спойлеры самолета
- 4 Виды спойлеров
Что такое спойлеры самолета
Спойлеры, или интерцепторы представляют собой панели, расположенные с задней части крыльев. Они поднимаются и опускаются, что позволяет изменять распределение подъемной силы по размаху крыла. Проще говоря, они контролировано уменьшают подъемную силу, что позволяет изменять высоту.
Кроме того, спойлеры при подъеме создают лобовое сопротивление. К примеру, чтобы уменьшить подъемную силу во время посадки, их поднимают. Вместе с тем поднятые спойлеры повышают аэродинамическое сопротивление, и тем самым обеспечивают снижение скорости.
Спойлер самолета представляет собой панель, которая уменьшает подъемную тягу
Как правило, они представляют собой пластины на верхней поверхности крыла. В нерабочем положении, то есть когда они опущены, спойлеры являются частью крыла и никак не влияют на воздушный поток и подъемную силу.
Знали ли вы, что самолеты являются самым безопасным видом транспорта, несмотря на то, что иногда терпят крушение? Подробно об этом вы можете прочитать здесь.
Принцип работы спойлеров при посадке
Когда самолет снижается путем одного лишь крена носовой части, происходит преобразование потенциальной энергии (высоты) в кинетическую энергию (скорость). Отсюда следует, что по мере снижения высоты воздушное судно увеличивает скорость движения. Чтобы обеспечить высокую скорость снижения высоты, сохраняя при этом скорость движения, как раз используют спойлеры.
Интерцепторы выдвигаются вверх, в результате чего нарушается обтекаемый поток и происходит управляемый срыв над частью крыла за ним. Это можно представить себе как уменьшение площади крыла, что приводит к уменьшению и подъемной силы. По сути, крыло перестает удерживать самолет в воздухе, и воздушное судно начинает снижаться без увеличения скорости движения. Кроме того, как мы сказали выше, когда спойлер поднимается, он создает лобовое сопротивление, чем также снижает скорость движения самолета.
Поднятый спойлер обеспечивает срыв, в результате которого снижается подъемная сила
Надо сказать, что в самолетах с двигателями внутреннего сгорания спойлеры также необходимы для защиты ДВС от переохлаждения. Каким образом это происходит? Представьте, что пилот начинает снижать высоту за счет уменьшения тяги, то есть снижения оборотов двигателя.
В таком случае мотор начинает выделять меньше тепла, в то же время поток воздуха увеличивается за счет увеличения скорости, и двигатель начинает охлаждаться до критических значений. Это может привести к поломке мотора, вплоть до заклинивания. Но если использовать спойлеры, самолет может идти на посадку не снижая обороты двигателя, а значит и не охлаждаясь.
Для чего еще нужны спойлеры самолета
Cпойлеры задействуют не только при посадке. Дифференцированное управление спойлерами, то есть отдельно правого и левого крыла позволяет управлять креном самолета и изменять направление. Одно крыло теряет подъемную силу (теряет высоту), а другое крыло, где спойлер не задействован, ее сохраняет. В результате самолет начинает крениться. В сочетании с элеронами это позволяет совершать повороты.
При посадке спойлеры позволяют снижать высоту без увеличения скорости
Надо сказать, что спойлеры могут использоваться не только в полете. После посадки они обеспечивают прижатие самолета к взлетно-посадочной полосе, что повышает эффективность торможения колесами.
Скоростные тормоза, в отличие от спойлеров, обеспечивают лишь лобовое сопротивление с целью гашения скорости, но не влияют на подъемную силу. То есть спойлеры могут выполнять функцию скоростных тормозов, но не наоборот.
Надо сказать, что спойлеры на авиалайнерах применяют ограниченно. Дело в том, что турбулентный поток, позади них, вызывает сильную вибрацию и шум. Соответственно, пассажирам это доставляет дискомфорт и попросту пугает.
Скоростной тормоз снижает скорость самолета, но не влияет на подъемную силу
Виды спойлеров
Все спойлеры, применяющиеся в самолетах, бывают двух типов — наземные и спойлеры полета. Как не сложно догадаться, наземные используются, когда самолет находится на земле, а полетные в полете и на земле.
К примеру, Боинга 737 оснащен двенадцатью спойлерами, из которых четыре наземные. Airbus A320 имеет только десять спойлеров, из которых два являются наземными. Наземные спойлеры обеспечивают торможение воздушного судна.
Зачем мы вам все это рассказали? Во-первых, для общего развития и просто любителей авиатехники. А во-вторых, вдруг вы захотите самостоятельно собрать самолет, как британец Ашок Алисерил Тамаракшан, а оснастить спойлерами его забудете. Шутка, конечно, но собрать самолет самостоятельно — это действительно реально, в чем вы можете убедиться сами, перейдя по ссылке.
Как устроена голубиная почта