Вопрос чайника - ответ специалиста

Нюта, представьте себе лодочку, плывущую по поверхности моря - она вместе с искривлением планеты последует за водной поверхностью. Вот для самолета определеннвя высота, на которой он сбалансирован лететь - что-то вроде той поверхности. Нет никакого сомнения, что он мог бы лететь и на 196 метров выше, но все же при немного другой тяге двигателей и/или положении рулей. Точно так же и вы, не особенно для этого стараясь, двигаетесь по дуге, если идёте пешком по поверхности (представим, что местность ровная и дорожка искривляется только вместе с планетой).
 
Реклама
nyuta сказал(а):
Скорее всего всё-таки гравитация та сила, которая заставляет любой самолёт держаться самостоятельно на одной и той же высоте. Но не понятно каким образом гравитация постоянно выше подъёмной силы.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Если бы сила тяжести была больше подъемной силы, самолет бы двигался вниз.
Вектор силы тяжести направлен к центру Земли
 
В 60-е годы проектировали и производили трехдвигательные самолеты в товарных количествах.
Ту-154, McDonnell Douglas DC-10, Lockheed L-1011, Hawker Siddeley Trident, Boeing-727 - кого еще забыл?
С чем была связана такая любовь к трем двигателям? Нехваткой мощности имеющихся в распоряжении конструкторов двигателей?
Но тогда почему не 4? McDonnell делает DC-8 с четырьмя, а потом 10 с тремя.
При этом, двух JT-9D позже вполне себе хватило для 767, например

 
Mechanic сказал(а):
представьте себе лодочку, плывущую по поверхности моря
Нажмите, чтобы раскрыть...
Тогда уж подводную лодку, идущую на заданной глубине и не всплывающую по касательной к закругленной поверхности моря.
Ровно тот же физический смысл, просто скорость меньше самолетной, а градиент давления больше, поэтому сомнений не вызывает.
Хотя можно сказать, что подводная лодка ближе к дирижаблю ))
 
nyuta сказал(а):
Возьмём такой условный пример: Самолёт летит на высоте 10000м, со скоростью 940км/ч при температуре -50 градусов цельсия.
На этой высоте - атмосферное давление 164мм рт.ст. , а плотность воздуха 0,0347
Через 3 минуты полёта самолёт пролетит расстоояние примерно 50км (0,0531*940км/ч). Если бы самолёт летел не по дуге, а по реальной прямой, то по формуле закругление земли даёт прирост высоты 196м. То есть условно 196м должны быть скомпенсированы какой-то силой. Найдём показатели плотности воздуха на высоте 10960м.
На этой высоте - атмосферное давление 159мм рт.ст., а плотность воздуха 0,0337
Разница между первым и вторым вариантом мизерная. 0,0010 Не верится что эта разница в плотности воздуха способна скомпенсировать 196метров вниз.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Чукча не читатель, а чукча - писатель..;) Попробую еще раз.
Все физические тела, в т.ч. и самолет, движутся под воздействием сил. Само изменение геометрической высоты не вызывает никакого ощутимого изменения сил действующих на самолет. Потому компенсировать эти 196 метров высоты и не надо.
Упрощая, самолет в вертикальной плоскости движется под воздействием двух сил - силы тяжести равной массе самолета умноженной на ускорение свободного падения направленной вниз и подъемной силы =Су(коэф подъемной силы)*S(площадь крыла)*плотность воздуха*скорость в квадрате*0,5 действующей вверх. Сила тяжести самолета постоянна, так как ускорение свободного падения в большом практическом диапазоне высот постоянно, изменение массы самолета в связи с выработкой топлива здесь для простоты не учитываем. И следовательно если самолет летит по прямой, его высота увеличивается, плотность воздуха уменьшается, подъемная сила уменьшается и следовательно становится меньше силы тяжести которая постоянна, баланс этих сил нарушается, а значит траектория самолета начинает отклоняться вниз до той самой плотности воздуха пока подъемная сила опять не сравняется с силой тяжести. Потому именно уменьшение подъемной силы из-за уменьшения плотности воздуха при увеличении высоты полета и есть тот фактор который направляет самолет по дуге, на которой будет одинаковая плотность воздуха. О чем вам ранее сразу и написали.
Дополню. Самолеты летают не просто по высоте, а по барометрической высоте. То есть каждому давлению воздуха (соответственно плотности воздуха) соответствует свое значение высоты согласно таблице стандартной атмосферы. При этом в зависимости от ситуации фактическая геометрическая высота может существенно отличаться от значения барометрической.
nyuta сказал(а):
Скорее всего всё-таки гравитация та сила, которая заставляет любой самолёт держаться самостоятельно на одной и той же высоте. Но не понятно каким образом гравитация постоянно выше подъёмной силы. Ведь для коррекции траектории полёта вниз, какая-то сила по идее должна быть больше.Буду искать эту формулу.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Кто ищет - тот обрящет.:)
Это не гравитация постоянно больше, она постоянна при незначительном увеличением высоты. Это подъемная сила с увеличением высоты становится меньше.
 
Hayam сказал(а):
С чем была связана такая любовь к трем двигателям?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Hayam, любви к 3-м двигателям не было, были ограничения, введённые в начале 50-х годов Аэро службой США "CAB" (мамой современной ФАА/ FAA) на 60 минутный полёт над водой для 2-х двигательных самолётов. А/к это не нравилось, поэтому предпочитали 3-х двигательный самолёт, который выходил из под этого правила.
В принципе тогда, в 50-х, закладывался фундамент современных правил ETOPS/ EROPS/ EDTO.
 
Пан Атаман сказал(а):
Тогда уж подводную лодку, идущую на заданной глубине и не всплывающую по касательной к закругленной поверхности моря.
Ровно тот же физический смысл, просто скорость меньше самолетной, а градиент давления больше, поэтому сомнений не вызывает.
Хотя можно сказать, что подводная лодка ближе к дирижаблю ))
Нажмите, чтобы раскрыть...
Принципиально ошибочное сравнение.
Жидкости - в отличие от газов - практически не сжимаются, поэтому их плотность с изменением глубины не меняется. Поэтому лодка не может "уравновеситься сама собой" на определённой глубине, как это происходит с дирижаблем.
 
Hayam сказал(а):
В 60-е годы проектировали и производили трехдвигательные самолеты в товарных количествах.
Ту-154, McDonnell Douglas DC-10, Lockheed L-1011, Hawker Siddeley Trident, Boeing-727 - кого еще забыл?
С чем была связана такая любовь к трем двигателям? Нехваткой мощности имеющихся в распоряжении конструкторов двигателей?
Но тогда почему не 4? McDonnell делает DC-8 с четырьмя, а потом 10 с тремя.
При этом, двух JT-9D позже вполне себе хватило для 767, например
Нажмите, чтобы раскрыть...
Ну еще и компоновка с движками в хвосте - три двигателя "на 9-12-3 часа" ощутимо проще чем две связки по два движка а-ля VC10 или ИЛ-62. Что по удобству обслуживания, что по простоте в компоновке, что по безопасности...
 
Реклама
На выбор количества двигателей влияет
- возможность продолжить полет при отказе одного двигателя, выполнение других законов и правил,
- суммарная тяга должна быть достаточной,
- стоимость изготовления и эксплуатации в том числе расход топлива,
- еще что?
 
A_Z сказал(а):
Это не объясняет появления схемы DC-10 / L-1011.
Там как раз при обслуживании двигателя №2 гемора добавлялось, проще было бы четыре движка под крыльями обслуживать.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Как раз схема тристара вполне понятна. Хоть и не самая удобная, но логика проста.
 
Было бы еще из каких двигателей выбирать, выбор ограничен. Фактически сейчас два двигателя ставят чаще всего. Четыре ставят на тяжелые машины чтобы тягу обеспечить на взлете
 
constructor сказал(а):
суммарная тяга должна быть достаточной
Нажмите, чтобы раскрыть...
не нужна суммарная тяга. Тяга одного двигателя должна быть достаточной, при твинэнжин.
constructor сказал(а):
стоимость изготовления
Нажмите, чтобы раскрыть...
абсолютно отвлечённое понятие для а/к. Открою страшную тайну- иногда двигатели даже дарят, только бы самолёты ими укомплектовали. Двигателестроительная мафия зарабатывает деньги на зап.частях.
constructor сказал(а):
возможность продолжить полет при отказе одного двигателя
Нажмите, чтобы раскрыть...
а если всего один двигатель? :)
constructor сказал(а):
выполнение других законов и правил
Нажмите, чтобы раскрыть...
это что пальцы вовремя не затормозились стучать по клавиатуре и так по инерции отстучали? :)
constructor сказал(а):
выбор ограничен.
Нажмите, чтобы раскрыть...
выбор был всегда и по тому времени он тоже был.
 
FW сказал(а):
а если всего один двигатель?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Тогда планировать.
FW сказал(а):
Двигателестроительная мафия зарабатывает деньги на зап.частях.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Это входит в стоимость эксплуатации.
FW сказал(а):
Тяга одного двигателя должна быть достаточной, при твинэнжин.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Имел в виду суммарную тягу всех работающих двигателей. В том числе и один
 
constructor сказал(а):
Было бы еще из каких двигателей выбирать, выбор ограничен.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Это в СССР он был ограничен - в отличие от Запада.
Например, семейство RB-211 насчитывало примерно дюжину версий и перекрывало диапазон тяг 17-27 тонн. Хоть обвыбирайся...
 
Реклама
Назад