Вопрос чайника - ответ специалиста

[A_Z]

Уважаемые форумчане! Прежде всего хочу извиниться перед теми, кого вольно или невольно обидел, довел до "белого каления" своими рассуждениями о процессах, которые происходят в воздушной среде.

Не расстраивайтесь, форум и не таких переваривал.
В самом тяжёлом случае просто пошлют нах - и не более того.

Т.е. при таких цифирях, энергия потока воздуха на 4- порядка ниже энергии самолета. Как же этот поток будет переносить самолет?

Проверять ваши расчёты мне лень - да и не важны они.
Поток будет переносить самолёт совершенно спокойно. Вы просто упускаете, что "разгон вбок" происходит не мгновенно. Смотрим взлёт А-380 при боковом ветре:



Пока машина сохраняет контракт с землёй, на неё "сбоку дует ветер" (это вам уже не раз здесь говорили). Как только колёса теряют контакт с землёй, самолёт начинает "сносить вбок" - относительно земли, естественно. Понятно, что на это нужно какое-то время - самолёт "по инерции" пытается сохранить, согласно Ньютону, равномерное и прямолинейное движение. Однако любая сила - как бы мала она ни была - постепенно разгоняет тело, на которое она действует. В данном случае "боковик" достаточно сильный, и разгон этот произойдёт быстро.
Однако ещё быстрее эта боковая сила разворачивает самолёт, поскольку приложена она не к центру масс самолёта, а позади этого центра. Самолёт всегда стремится "встать по потоку" - а поток этот складывается из набегающего (обусловленного движением самолёта вдоль своей продольной оси) и поперечного, обусловленного боковым ветром.
В результате, как мы видим, самолёт продолжает движение не вдоль оси ВПП, а "слегка навстречу ветру". И это не результат действий лётчика - всё происходит "само собой".
Но при этом боковой ветер продолжает разгонять самолёт, и со временем вектор скорости самолёта (относительно воздуха, естественно) будет обусловлен только уже упомянутым движением его вдоль своей продольной оси. Бокового ветра "как бы не будет".

После отрыва ветер на ЛА не дует.

Вынужден уточнить: какое-то время дует. До тех пор, пока боковая составляющая вектора скорости самолёта (для простоты считаем её относительно оси ВПП) не станет равна вектору скорости ветра.

 

[ViperNN]

Вынужден уточнить: какое-то время дует. До тех пор, пока боковая составляющая вектора скорости самолёта (для простоты считаем её относительно оси ВПП) не станет равна вектору скорости ветра.

С уточнением согласен.

 

[Kit.]

Сегодня я нашел формулу энергии
ветрового потока на обьект.

Нет, вы нашли формулу мощности этого потока. Чтобы получить энергию, эту мощность нужно проинтегрировать по времени.

А сравнивать абсолютные значения мощности и энергии между собой - занятие бессмысленное, поскольку у них даже физические размерности разные (ватт и джоуль, соответственно).

 

[constructor]

ser55, как кажется, камень преткновения в том, что ветер видится вам как нечто маленькое, а самолёт как нечто большое. Выше очень хорошо всё объяснили, хочется только добавить, что ветер много много больше самого большого самолёта. И да, когда самолёт в воздухе, постоянный ветер никак не влияет на его полет и вообще не заметен, если не смотреть на землю. Пилоту равномерный ветер не интересен, он интересует только штурмана. Есть ещё турбулентность, связанная с ветром, вызывающая интересные незабываемые впечатления. Но только в первое время. Человек привыкает, восторг теряется.

 

[БорисК]

Уважаемые форумчане! Прежде всего хочу извиниться перед теми, кого вольно или невольно обидел, довел до "белого каления" своими рассуждениями о процессах, которые происходят в воздушной среде. Да и просто отнял время. В какой-то из характеристик (на меня) было отмечено - "заносчив в споре" (надо ж так подметить - я по жизни тихий, скромный человек.) Но, как говорится, со стороны виднее.
Теперь по существу вопроса, будь он неладен . ЖПС, конечно, тут никакой роли не играет. Но от чего-то на больших лайнерах ( ну скажем так, весом более 20-40 тонн), случаются непонятные (для меня, во всяком случае) моменты. Сегодня я нашел формулу энергии
ветрового потока на обьект. И сравнил с кинетической энергией этого обьекта. Т.е., грубо говоря, может ли энергия ветра спокойно перемещать обьект, вынуждая его все время корректировать курс ("пресловутые" треугольники скоростей). Сейчас нет времени досконально разобраться с этим, но вкратце вот что: зависимость кинетической энергии - это квадрат скорости и массы обьекта, а
энергия ветра - кубическая от скорости и площади обдуваемой поверхности. Подставив различные значения, я обнаружил, что большие лайнеры по весу имеют на 3-4 порядка большую энергию при незначительной скорости ветра (как бы его фиг столкнешь , но на эшелоне она может приблизится к энергии обьекта, а то и на порядок выше. Когда масса самолета была невелика (относительно), у Леваневского вроде как тонн 12 - то он летел вместе с массой. Пример см. ниже. НЕ сильно кидайтесь табуретками.

Дано:
m=100 т=100000 кг.
V=200 м/с.
E=?
_____
Считаем:
E=((100000*200^2)/2)+100000*10*1000=2*10^9 Дж

Ответ: E=2*10^9 Дж.

============================================================
Энергия воздуха, перемещающаяся с определенной скоростью, легко вычисляется с помощью единственной формулы.
Формула кинетической энергии, где вставлена масса воздуха проходящая через сечение S, в течении одной
секунды. Она в равной степени относится как к воздуху, так и к воде. Для последней необходимо подставить
плотность воды (1000 кг/м.куб) и поучится мощность водяного потока, проходящая через площадь S.
N = ro*S*V>3/2

Из формулы следует, что энергия потока жидкости или газа, проходящая через площадь S, со скоростью V,
пропорциональна «кубу» скорости. Здесь S - площадь.
1,23*150*10>3/2 = 9*10>5 Дж.

Плотность воздуха ro
Площадь самолета (поверхность) S
Скорость ветра - 10 м/с

Т.е. при таких цифирях, энергия потока воздуха на 4- порядка ниже энергии самолета. Как же этот поток будет
переносить самолет? Но стоит взять скорость потока 100 -150 м/с, то энергии становятся сопоставимы.

В чем проблема выше изложенного. - в понимании физики органами чувств.
Если (как принято в авиации) рассматривать среду как "поле" начиная с времен Фарадея тогда нам нужны скаляр скорости и вектор. Если же воздушную массу рассматривать как величину дискретную (начиная со знаменитой лекции М. Планка в 1900г) [проблема материи он дискретна или непрерывна, спор Аристотеля и Демокрит) тогда надо взять массу всех малекул ветра. Взвесив суммарную массу которая через скорость переходит в энергию и суммировать её с энергией самолета. Кто последнее задумает сделает пусть знает что его ждет Нобелевка. за то что он написав формулу, учел не только вращение земли и силу гравитации от Луны и Солнца но и остаточное влияние от Большого взрыва 13,5 млрд. лет тому назад. Удачи Академики!

 

[БорисК]

ser55, ..... Пилоту равномерный ветер не интересен, .....

Совершенно с Вами не согласен ибо порывистый ветер неприятен тем что может расплескать кофе а замочить сразу не предстовляется возможным...

 

[constructor]

Совершенно с Вами не согласен ибо порывистый ветер неприятен тем что может расплескать кофе а замочить сразу не предстовляется возможным...

Не буду спорить, кофе не стоит проливать.

 

[vim1964]

Не буду спорить, кофе не стоит проливать.

Особенно на приборные панели.

 

[БорисК]

Особенно на приборные панели.

Не совсем. Иногда пролить на юбку стюардессы даже как то и нужно.

 

[Дмитрий556]

Может в другую тему нужно, так как впервые здесь пишу, но всё же...
Начал интересоваться 737-мым более глубоко (ng) и возник вопрос - почему пилоты перескакивают через определенные положения закрылок? Причём все по разному. Дело только в тонкостях и процедурах каждой отдельной компании? Стандартный боинговский FCOM рекомендует использовать именно 1/5/15 и дальше в посадочное положение, в обход 2...10...25. Почему именно так? И почему самих положений так много? В том же 787, по моему, также такая практика применяется

Спасибо

 

[ser55]

Нет, вы нашли формулу мощности этого потока. Чтобы получить энергию, эту мощность нужно проинтегрировать по времени.

А сравнивать абсолютные значения мощности и энергии между собой - занятие бессмысленное, поскольку у них даже физические размерности разные (ватт и джоуль, соответственно).

Да, да , да... Там же и буква то N. Приболел немного, наверно, поэтому пропустил. Предположим, ветер дует 100 сек. при разбеге. Важное замечание от A__Z - самолет не сразу понесет ветер , а он должен перебороть прямолинейное движение его. Посмотрим, сколько получилось - скорость ветра на ролике возьмем 30 мсек, скорость А380 при отрыве пусть 60 мсек. , масса 350 тонн.
Е ветра = (1,23*250*30<3 * 100)/2 =~ 4 *10 <8 Дж Е самолета = ( 350000*60<2) /2 = ~7 *10 <8 Дж

Т.е. соизмеримы. Самолет набирает кинетическую энергию при разбеге, но ветер тоже не дремлет- давит постепенно и добивается таки, что самолет при отрыве получает "нос на ветер". Но вот дальше скорость самолета растет ведь быстро ( а там квадрат), не возникнет ли этом участке турбулентность? Т.е. самолет "нести" по ветру снова как бы не дает?

 

[ser55]

Как и воздушный шарик.
Гольфстрим, что по вашему, не будет перемещать подводную лодку. Или рыбку, разницы нет.

С течением все просто - оно имеет постоянное конкретное значение. Учел или сам или компьютер. Ветер - переменная величина.

 

[constructor]

почему пилоты перескакивают через определенные положения закрылок?

Если ничто не запрещает так делать. Устанавливают в нужное положение так, как быстрее и проще.

Стандартный боинговский FCOM рекомендует использовать именно 1/5/15 и дальше в посадочное положение, в обход 2...10...25. Почему именно так?

Вопрос к авторам FCOM. Видимо, это оптимальный вариант.

И почему самих положений так много?

Сделано на все случаи жизни. Почему нет, если это не влечет утяжеление и удорожание.
На форуме есть пилоты 737. Может быть, ответят точнее и полнее.

 

[ser55]

С появлением GPS изменились законы физики? Самолёт перестал летать в воздушной среде? К десяткам приборов на борту добавился ещё один. В чём революция?

В какой-то мере - да. Появилась возможность автоматизировать процесс судовождения/самолетовождения. Раньше все навигационные системы (фазовые - дальнего действия (глобальные) и среднего (ближнего) ) требовали участия человека (да еще и квалифицированного). Пеленгаторы различных видов - дошли только до полуавтоматического режима (нужен человек).
Это на самолете используют только координаты от ЖПС, а остальные навигационные задачи решает FMS. Все из -за шины A429. А так эта коробочка - законченный навигационный комплекс, который общается со всеми потребителями по протоколу NMEA0183/2000. Там и автопилот, и радары, и картография и т.д. Туда вы можете занести до 1000 маршрутов, соединили с автопилотом - и поехали. Это позволило сократить экипажи (в авиации - штурмана на дальних рейсах, на море - количество штурманов).

 

[uuee]

to ser55
Вы забыли добавить еще про RNAV и RNP. С появлением RNAV систем, появились требования к точности навигационных характеристик RNP. Принципиальное отличие RNP от RNAV в том, что RNP включает обязательное требование к контролю на борту за выдерживанием и выдаче предупреждений о несоблюдении характеристик.

 

[ser55]

to ser55
Вы забыли добавить еще про RNAV и RNP. С появлением RNAV систем, появились требования к точности навигационных характеристик RNP. Принципиальное отличие RNP от RNAV в том, что RNP включает обязательное требование к контролю на борту за выдерживанием и выдаче предупреждений о несоблюдении характеристик.

Контроль на борту обязателен, иначе никогда не будет автоматической посадки. Идут к этому долго, есть глобальные проблемы - как-то не зависящие от человека - это магнитные бури. Что-то нас природа-матушка бережет - а ведь в 1854 году была такая вспышка на Солнце мощностью Х.37 , (могу ошибиться), но телеграфные провода плавились. Как будет чувствовать себя ЖПС системы несколько дней?
Ну и даже на земле-матушке не все так хорошо - используют ЖПС, а врезаются в мол при прекрасной видимости и штилевой погоде - я имею ввиду южнокорейский Б777 в Сан-Франциско. Рельеф Земли в некоторых случаях задает вопросы. Мы когда переходим на международную систему отсчетов от уровня моря? В этом году или отложили?

 

[uuee]

До Уральских гор уже перешли на QNH c 03.12.2020 .

 

[Kit.]

Да, да , да... Там же и буква то N. Приболел немного, наверно, поэтому пропустил. Предположим, ветер дует 100 сек. при разбеге. Важное замечание от A__Z - самолет не сразу понесет ветер , а он должен перебороть прямолинейное движение его. Посмотрим, сколько получилось - скорость ветра на ролике возьмем 30 мсек, скорость А380 при отрыве пусть 60 мсек. , масса 350 тонн.
Е ветра = (1,23*250*30<3 * 100)/2 =~ 4 *10 <8 Дж Е самолета = ( 350000*60<2) /2 = ~7 *10 <8 Дж

Т.е. соизмеримы. Самолет набирает кинетическую энергию при разбеге, но ветер тоже не дремлет- давит постепенно и добивается таки, что самолет при отрыве получает "нос на ветер".

Ваша беда в том, что вы пытаетесь оперировать цифрами, не понимая их смысла.

Кто-нибудь может порекомендовать ser55 хороший учебник школьной классической механики? Такой, чтобы человек после прочтения понимал функции силы реакции опоры шасси в примере выше.

 

[ser55]

Ваша беда в том, что вы пытаетесь оперировать цифрами, не понимая их смысла.

Кто-нибудь может порекомендовать ser55 хороший учебник школьной классической механики? Такой, чтобы человек после прочтения понимал функции силы реакции опоры шасси в примере выше.

Боюсь, что классика (тем более школьный курс), не дадут ответа. Вот квантовая теория - может быть. Два английских самолета имели проблемы с показаниями скорости. С ними слава богу ничего не случилось, но исследователи обнаружили аномалию при записи CVR.
Порылся в других своих записях. И везде, где проверялась запись CVR , было такое же "цоканье". Даже древний отчет по-моему 1976 года о катастрофе американского Боинга над Испаний (напечатан еще на пишущей машинке), содержал также цоканье. Но что это такое?
Из английского отчета.
CVR recording problem

During both G-EUXM events the CVR Cockpit Area
Microphone (CAM) channel recorded a number of
periods during which large audio pulses were recorded,
often resulting in a recorded waveform using the full
amplitude capability of the recording. The time between
pulses varied during the affected periods. The air data
problems on both flights occurred during a part of one
such period during each flight.
The pulses and their effect on the automatic gain control
of the CAM channel amplifier resulted in the loss of the
cockpit area ambient audio from the recording during
intense periods of pulsing and significant degradation
during the less intense periods.
The recordings of the crew audio channels did not record
any such sounds or indicate that the crew could hear such
sounds at the time. Also, there was no adverse effect on
the VHF channels being used by the crew during these
pulsing periods.

 

[Kit.]

Боюсь, что классика (тем более школьный курс), не дадут ответа.

Для начала вам стоило бы этот курс освоить на уровне решения школьных задачек. С базовых понятий, связанных со сложением векторов, скалярным произведением векторов и умножением вектора на скаляр - сила реакции опоры, работа силы, импульс силы, вот это всё.

А то понятно, почему вы не можете себе представить, как из физических соображений самолёт движется в воздухе - у вас просто опыта соответствующего нет.