Рубрика: Как устроен полёт
Что будет, если у самолёта откажет двигатель? Планирование
Коротко
Самолёт, у которого остановился двигатель, не падает — он планирует. Пилот опускает нос до скорости наивыгоднейшего планирования, выбирает место для посадки в пределах досягаемости и летит туда, сохраняя управление. В примере FAA аэродинамическое качество 10 к 1 означает 10 000 футов вперёд на каждые 1 000 футов высоты.
Почему он планирует, а не падает
Крыло создаёт подъёмную силу за счёт обтекающего его воздуха, а не за счёт двигателя. Задача двигателя — поддерживать скорость. Когда он останавливается, пилот опускает нос и передаёт эту задачу силе тяжести: самолёт равномерно отдаёт высоту в обмен на скорость. Справочник FAA по технике пилотирования называет результат аэродинамическим качеством — это расстояние, которое самолёт проходит на потерянную высоту. В примере из справочника самолёт, который пролетает 10 000 футов вперёд, снижаясь на 1 000 футов, имеет качество 10 к 1.
Скорость наивыгоднейшего планирования: единственное число, которое важно
У каждого самолёта есть одна скорость, на которой он в спокойном воздухе планирует дальше всего: скорость наивыгоднейшего планирования, при которой отношение подъёмной силы к сопротивлению наибольшее. В справочнике FAA сказано, что быстрее или медленнее неё сопротивление растёт, а качество ухудшается. Поэтому поднимать нос, чтобы «растянуть» планирование, значит добиться обратного: самолёт замедляется, снижается круче и приближается к сваливанию. Важен и ветер. Справочник отмечает, что попутный ветер удлиняет планирование относительно земли, а встречный укорачивает.
Сразу после взлёта: садиться прямо перед собой
Самый трудный случай — отказ двигателя на малой высоте, сразу после взлёта. В справочнике FAA сказано, что пилот должен опустить нос и установить планирование, а посадка прямо перед собой или с небольшим отворотом обычно связана с наименьшим риском. Разворот обратно к полосе называют «невозможным разворотом». В расчётном примере FAA двигатель отказывает на 300 футах. После 4 секунд на реакцию и разворота со стандартной угловой скоростью на 225 градусов, который занимает 75 секунд, самолёт, снижающийся примерно на 1 000 футов в минуту, потеряет 1 316 футов, то есть окажется на 1 016 футов ниже полосы.
То, как самолёт касается земли, важнее того, где. В справочнике сказано, что касание следует выполнять на наименьшей скорости, при которой самолёт ещё управляем, потому что удвоение путевой скорости учетверяет разрушительную энергию, и что хорошо выполненная посадка на плохую местность может быть менее опасной, чем неуправляемое касание на подготовленной площадке.
А авиалайнер?
У авиалайнеров больше одного двигателя. Правила США для авиакомпаний гласят: если двигатель отказал или выключен для предотвращения возможного повреждения, командир должен выполнить посадку в ближайшем по времени подходящем аэропорту, где возможна безопасная посадка; у самолётов с тремя и более двигателями есть некоторая свобода выбора.
Для пассажиров это обычно выглядит как уход на другой аэродром: незапланированная посадка, ожидание и другой самолёт. Оставайтесь на месте с пристёгнутым ремнём, слушайте объявления и выполняйте указания экипажа.
Частые ошибки и мифы
- Поднимать нос, чтобы растянуть планирование. На скорости ниже наивыгоднейшей самолёт снижается раньше и оказывается ближе к сваливанию.
- Разворачиваться обратно к полосе с малой высоты. Пример FAA показывает, сколько высоты стоит такой разворот; посадка перед собой обычно связана с наименьшим риском.
- Заниматься двигателем вместо пилотирования. Справочник FAA относит к типичным ошибкам попытки устранить неисправность в ущерб управлению самолётом.
Частые вопросы
Падает ли самолёт с неба, если остановился двигатель?
Нет. Он планирует: равномерно снижается, двигаясь вперёд и оставаясь управляемым. В примере из справочника FAA качество 10 к 1 означает 10 000 футов вперёд на каждые 1 000 футов потерянной высоты.
Как далеко может спланировать небольшой самолёт?
Это зависит от высоты, аэродинамического качества и ветра. Учебный высокоплан из урока AeroFox на скорости наивыгоднейшего планирования в спокойном воздухе пролетает около 1,5 морской мили (2,8 км) на каждые 1 000 футов высоты.
Почему после взлёта не развернуться обратно к полосе?
Потому что разворот обычно стоит больше высоты, чем есть. В примере FAA отказ двигателя на 300 футах заканчивается примерно на 1 000 футов ниже полосы. По словам FAA, разворачиваться можно только пилоту, который уверен, что дотянет до аэродрома, и который обучен этому манёвру и отрабатывал его.
Потренируйтесь в симуляторе
В бесплатном уроке «Отказ двигателя» двигатель останавливается на 1 800 ft над полосой: вы опускаете нос до скорости наивыгоднейшего планирования, выдерживаете её и садитесь без мощности. В следующем уроке, «Отказ двигателя после взлёта», вы прерываете взлёт, а затем садитесь прямо перед собой с высоты около 600 ft.
Начать этот урок: Отказ двигателя
Ещё один урок на эту тему: Отказ двигателя после взлёта
Похожие объяснения
Источники
Ссылки ведут на источники на английском языке.
- Справочник по технике пилотирования самолёта (FAA-H-8083-3C), глава 3, основные манёвры: планирование (FAA)
- Справочник по технике пилотирования самолёта (FAA-H-8083-3C), глава 18, действия в аварийных ситуациях: вынужденные посадки и отказ двигателя после взлёта (FAA)
- 14 CFR 121.565, неработающий двигатель: посадка; доклад (Свод федеральных нормативных актов США (eCFR))
Об этих объяснениях
AeroFox — бесплатный общественный проект без платных функций. Объяснения пишет команда AeroFox по открытым источникам, таким как справочники FAA, материалы NASA и регуляторов, а для уроков из новостей — ещё и по новостным сообщениям, на которые мы даём ссылки. На каждой странице перечислены её источники, а сами страницы обновляются, когда меняются факты или уроки. Эти тексты объясняют идеи. Они не являются лётным обучением, медицинской или юридической консультацией и не засчитываются ни для какого пилотского свидетельства.