Im geradlinigen Horizontalflug nimmt der Anstellwinkel des Flugzeugs mit zunehmender Geschwindigkeit zu, wodurch das Flugzeug Auftrieb erhält, wodurch ein Flügel entsteht. Allerdings erhöht sich auch die induktive Reaktanz. Der Anstellwinkel eines Flugzeugs wird mit dem griechischen Buchstaben „Alpha“bezeichnet und meint den Winkel, der zwischen der Flügelsehne und der Richtung der Luftströmungsgeschwindigkeit liegt.
Flügel und Strömung
Solange es die Luftfahrt auf der Welt gibt, sind so viele Flugzeuge von einer der häufigsten und schrecklichsten Gefahren bedroht - dem Abwürgen ins Trudeln, weil der Anstellwinkel des Flugzeugs den kritischen Wert überschreitet. Dann wird die Glätte des Luftstroms um den Flügel herum gestört und die Auftriebskraft nimmt stark ab. Stall tritt normalerweise auf einem Flügel auf, da die Strömung fast nie symmetrisch ist. Auf diesem Flügel bleibt das Flugzeug stehen, und es ist gut, wenn der Stall nicht ins Trudeln übergeht.
Warum passieren solche Dingewenn der Anstellwinkel des Flugzeugs auf seinen kritischen Wert ansteigt? Entweder ging die Geschwindigkeit verloren oder das Flugzeug wurde durch das Manövrieren zu sehr überlastet. Dies kann auch passieren, wenn die Höhe zu hoch und nahe an der "Obergrenze" der Möglichkeiten ist. Letzteres tritt am häufigsten auf, wenn Gewitterwolken von oben umgangen werden. Der Geschwindigkeitsdruck in großen Höhen ist gering, das Schiff wird immer instabiler und der kritische Anstellwinkel des Flugzeugs kann spontan zunehmen.
Militär- und Zivilluftfahrt
Die oben beschriebene Situation ist Piloten manövrierfähiger Flugzeuge, insbesondere Jägern, sehr vertraut, die über das theoretische Wissen und die ausreichende Erfahrung verfügen, um sich aus jeder Situation dieser Art zu befreien. Aber das Wesen dieses Phänomens ist rein physikalisch und daher charakteristisch für alle Flugzeuge, aller Typen, aller Größen und für jeden Zweck. Passagierflugzeuge fliegen nicht mit extrem niedrigen Geschwindigkeiten, und energische Manöver sind auch nicht für sie vorgesehen. Zivile Piloten kommen meistens nicht mit der Situation zurecht, wenn der Anstellwinkel des Flugzeugflügels kritisch wird.
Es gilt als ungewöhnlich, wenn ein Passagierschiff plötzlich an Geschwindigkeit verliert, viele glauben sogar, dass dies generell ausgeschlossen ist. Aber nein. Sowohl die inländische als auch die ausländische Praxis zeigt, dass dies nicht einmal sehr selten vorkommt, wenn ein Stall in einer Katastrophe und dem Tod vieler Menschen endet. Zivile Piloten sind nicht gut ausgebildet, um eine solche Situation zu bewältigen. Flugzeug. Der Übergang ins Trudeln kann aber verhindert werden, wenn der Anstellwinkel des Flugzeugs beim Start nicht kritisch wird. In geringer Höhe ist es fast unmöglich, irgendetwas zu tun.
Beispiele
So geschah es bei den Abstürzen, die sich zu unterschiedlichen Zeiten mit TU-154-Flugzeugen ereigneten. Als das Schiff beispielsweise in Kasachstan im Stallmodus abstieg, hörte der Pilot nicht auf, das Lenkrad zu sich zu ziehen, und versuchte, den Abstieg zu stoppen. Und das Schiff hätte das Gegenteil bekommen sollen! Senke deine Nase, um schneller zu werden. Aber bis zum Sturz auf den Boden verstand der Pilot dies nicht. Ungefähr dasselbe geschah in der Nähe von Irkutsk und in der Nähe von Donezk. Auch die A-310 in der Nähe von Kremenchug versuchte, an Höhe zu gewinnen, wenn es notwendig war, Geschwindigkeit zu gewinnen und die ganze Zeit den Anstellwinkelsensor im Flugzeug zu beobachten.
Die Auftriebskraft entsteht durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit der den Flügel von oben umströmenden Strömung gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit unter dem Flügel. Je größer die Geschwindigkeit des gewonnenen Flusses ist, desto geringer ist der Druck darin. Der Druckunterschied auf dem Flügel und unter dem Flügel - das ist es, Auftrieb. Der Anstellwinkel eines Flugzeugs ist ein Maß für den normalen Flug.
Was tun
Wenn das Schiff plötzlich nach rechts rollt, schlägt der Pilot das Steuerrad gegen die Rolle nach links aus. In diesem Fall weicht das Querruder an der Flügelkonsole nach unten aus und vergrößert den Anstellwinkel, wodurch der Luftstrom verlangsamt und der Druck erhöht wird. Gleichzeitig beschleunigt sich die Strömung von oben auf den Flügel und reduziert den Druck auf den Flügel. Und auf dem rechten Flügel tritt im selben Moment die umgekehrte Aktion auf. Querruder - oben, der Anstellwinkel nimmt ab und hebt sichGew alt. Und das Schiff kommt aus der Liste.
Aber wenn der Anstellwinkel des Flugzeugs (z. B. bei der Landung) nahe am kritischen, also zu großen Anstellwinkel ist, das Querruder nicht nach unten ausgelenkt werden kann, dann wird die Laufruhe des Luftstroms gestört, startend wirbeln. Und jetzt ist dies ein Stall, der die Geschwindigkeit des Luftstroms stark verringert und auch den Druck auf den Flügel stark erhöht. Die Auftriebskraft verschwindet schnell, während am anderen Flügel alles in Ordnung ist. Der Auftriebsunterschied erhöht nur die Rollneigung. Aber der Pilot wollte das Beste… Aber das Schiff beginnt zu sinken, dreht sich, gerät ins Trudeln und fällt.
Vorgehensweise
Viele praktizierende Piloten sprechen über den Anstellwinkel eines Flugzeugs "für Dummies", sogar Mikojan hat viel darüber geschrieben. Im Prinzip ist hier alles einfach: Es gibt praktisch keine vollständige Symmetrie im Luftstrom, und daher kann der Luftstrom auch ohne Rolle abreißen, und das auch nur an einem Flügel. Menschen, die sehr weit vom Piloten entfernt sind, aber die Gesetze der Physik kennen, werden herausfinden können, dass dies der Anstellwinkel des Flugzeugs kritisch geworden ist.
Schlussfolgerung
Jetzt ist es einfach, eine einfache und grundlegende Schlussfolgerung zu ziehen: Wenn der Anstellwinkel bei niedriger Geschwindigkeit groß ist, ist es unmöglich, absolut unmöglich, dem Rollen mit den Querrudern entgegenzuwirken. Es wird durch das Ruder (Pedale) entfernt. Ansonsten ist es leicht, einen Korkenzieher zu provozieren. Wenn es immer noch zu einem Strömungsabriss kommt, können nur Militärpiloten das Schiff aus dieser Situation herausholen, Zivilisten wird dies nicht beigebracht, sie fliegen nach sehr strengen restriktiven Regeln.
Und du musst lernen! Nach dem Flugzeugabsturzdie Gesprächsaufzeichnungen aus den „Black Boxes“werden immer genau analysiert. Und nicht ein einziges Mal im Cockpit eines im Trudeln abgestürzten Flugzeugs ertönte das „Lenkrad weg!“, obwohl nur so zu retten ist. Und "Bein gegen Rolle!" klang auch nicht. Piloten der Zivilluftfahrt sind für solche Situationen nicht bereit.
Warum passiert das?
Passagierflugzeuge sind fast vollständig automatisiert, was natürlich die Aktionen des Piloten erleichtert. Dies gilt insbesondere für widrige Wetterbedingungen und Nachtflüge. Hier liegt jedoch die große Gefahr. Wenn das Bodensystem nicht verwendet werden kann, wenn mindestens ein Knoten im automatischen System ausfällt, muss eine manuelle Steuerung verwendet werden. Aber die Piloten gewöhnen sich an die Automatisierung und verlieren nach und nach ihre Pilotenfähigkeiten "auf die altmodische Art", insbesondere unter schwierigen Bedingungen. Schließlich sind sogar die Simulatoren dafür auf Automatikmodus eingestellt.
So passieren Flugzeugabstürze. So konnte beispielsweise in Zürich ein Passagierflugzeug nicht richtig auf den Auffahrten landen. Das Wetter war minimal, und der Pilot rollte nicht aus, kollidierte mit Bäumen. Alle starben. Es kommt oft vor, dass es die Automatisierung ist, die einen Stall ins Trudeln bringt. Der Autopilot setzt Querruder immer gegen eine spontane Rolle ein, das heißt, er tut, was bei einer Stalldrohung nicht getan werden kann. Bei großen Anstellwinkeln muss der Autopilot sofort ausgesch altet werden.
Beispiel für eine Autopilot-Aktion
Autopilot tut nicht nur beim wehzu Beginn des Strömungsabrisses, aber auch wenn das Flugzeug aus einem Trudeln herausgezogen wird. Ein Beispiel dafür ist der Fall in Achtubinsk, als ein ausgezeichneter militärischer Testpilot, Alexander Kuznetsov, zum Aussteigen gezwungen wurde und er verstand, was los war. Er griff das Ziel mit eingesch altetem Autopiloten an, als er ins Trudeln geriet. Zweimal gelang es ihm, die Drehung des Flugzeugs zu stoppen, aber der Autopilot manipulierte hartnäckig die Querruder, und die Drehung kehrte zurück.
Solche Probleme, die ständig im Zusammenhang mit der größten Verbreitung der programmierten automatischen Steuerung von Flugzeugen auftreten, sind nicht nur für inländische Spezialisten, sondern auch für die ausländische Zivilluftfahrt äußerst besorgniserregend. Es werden internationale Seminare und Kundgebungen zum Thema Flugsicherheit abgeh alten, bei denen sicherlich festgestellt wird, dass die Besatzungen für das Fliegen eines Flugzeugs mit hohem Automatisierungsgrad schlecht ausgebildet sind. Sie kommen nur dann aus schlimmen Situationen heraus, wenn der Pilot über persönlichen Einfallsreichtum und eine gute manuelle Pilotentechnik verfügt.
Die häufigsten Fehler
Sogar die Schiffsautomatisierung wird von Piloten oft nicht gut verstanden. Bei 40 % der Flugunfälle spielte dies eine Rolle (davon endeten 30 % in einer Katastrophe). In den USA hat man begonnen, Beweise für Disharmonie unter Piloten mit hochautomatisierten Flugzeugen zu sammeln, und es hat sich bereits ein ganzer Katalog von ihnen angesammelt. Sehr oft bemerken Piloten den Ausfall von Autothrottle und Autopilot gar nicht.
Sie haben eine schlechte Kontrolle über den Zustand von Geschwindigkeit und Energie, weil dieser Zustand nicht gespeichert wird. Einige Piloten erkennen nicht, dass der Ruderausschlag nicht mehr vorhanden istKorrekt. Es ist notwendig, den Flugweg zu kontrollieren, und der Pilot wird durch die Programmierung des automatischen Systems abgelenkt. Und viele weitere solcher Fehler treten auf. Menschlicher Faktor - 62 % aller schweren Unfälle.
Erklärung "an den Fingern"
Was der Anstellwinkel eines Flugzeugs ist, weiß wahrscheinlich jeder, und selbst Menschen, die nichts mit der Luftfahrt zu tun haben, erkennen die Bedeutung dieses Konzepts. Gibt es jedoch welche? Wenn ja, dann gibt es nur sehr wenige von ihnen auf der Erde. Fast alle fliegen! Und fast jeder hat Flugangst. Jemand macht sich innerlich Sorgen, und jemand direkt an Bord gerät bei der kleinsten Turbulenz in Hysterie.
Vielleicht wäre es notwendig, die Passagiere über die grundlegendsten Konzepte in Bezug auf das Flugzeug zu informieren. Schließlich ist der kritische Anstellwinkel des Flugzeugs überhaupt nicht das, was sie jetzt erleben, und es ist besser, wenn sie dies verstehen. Sie können Flugbegleiter anweisen, solche Informationen zu übermitteln, entsprechende Illustrationen anfertigen. Zum Beispiel zu sagen, dass es keine so unabhängige Größe wie die Hubkraft gibt. Es existiert einfach nicht. Alles fliegt dank der aerodynamischen Kraft des Luftwiderstands! Solche Exkursionen zu naturwissenschaftlichen Grundlagen können nicht nur von der Flugangst ablenken, sondern auch vom Interesse.
Anstellwinkelsensor
Das Flugzeug muss über ein Gerät verfügen, das den Flügelwinkel und die Horizontalität des Luftstroms bestimmen kann. Das heißt, ein solches Gerät, von dem das Wohlbefinden des Fluges abhängt, sollte den Passagieren zumindest im Bild demonstriert werden. Mit diesem Sensor können Sie beurteilen, wie weit die Nase des Flugzeugs schautnach oben oder unten. Wenn der Anstellwinkel kritisch ist, haben die Triebwerke nicht genug Kraft, um den Flug fortzusetzen, und daher kommt es zu einem Strömungsabriss an einem Flügel.
Es ist ganz einfach erklärt: Dank dieses Sensors können Sie den Winkel zwischen dem Flugzeug und dem Boden sehen. Die Leinen sollten im Flug in einer bereits aufgestiegenen Höhe parallel sein, wenn noch Zeit bis zum Sinkflug ist. Und wenn eine am Boden verlaufende Linie zu einer gedanklich entlang der Ebene gezogenen Linie tendiert, ergibt sich ein Winkel, der Anstellwinkel genannt wird. Darauf kann man auch nicht verzichten, denn das Flugzeug startet und landet schräg. Aber er kann nicht kritisch sein. Genau so sollte es erzählt werden. Und das ist noch nicht alles, was Passagiere über das Fliegen wissen müssen.
