Avion je potpuno prepušten na milost i nemilost vazdušnim talasima. Vulkanohisterija je zamaglila probleme avijacije. Princip formiranja vazdušnih džepova

Prošao zvučnu barijeru :-)...

Prije nego počnemo razgovarati o temi, hajde da razjasnimo pitanje tačnosti pojmova (što mi se sviđa :-)). Danas su u prilično širokoj upotrebi dva termina: zvučna barijera I supersonic barijera. Zvuče slično, ali još uvijek nisu isto. Međutim, nema smisla biti posebno strog: u suštini, to su jedna te ista stvar. Definiciju zvučne barijere najčešće koriste ljudi koji su upućeniji i bliži avijaciji. A druga definicija je obično svi ostali.

Mislim da je sa stanovišta fizike (i ruskog jezika :-)) ispravnije reći zvučna barijera. Ovdje postoji jednostavna logika. Na kraju krajeva, postoji koncept brzine zvuka, ali, strogo govoreći, ne postoji fiksni koncept nadzvučne brzine. Gledajući malo unapred, reći ću da kada letelica leti nadzvučnom brzinom, on je već prošao ovu barijeru, a kada je prođe (savlada) onda pređe određenu graničnu vrednost brzine jednaku brzini zvuka (a ne supersonic).

Nešto slično tome:-). Štaviše, prvi koncept se koristi mnogo rjeđe od drugog. To je očigledno zato što riječ supersonic zvuči egzotičnije i privlačnije. A u nadzvučnom letu egzotika je svakako prisutna i, naravno, privlači mnoge. Međutim, nisu svi ljudi koji uživaju u riječima “ supersonic barijera“Oni zapravo razumiju šta je to. U to sam se već više puta uvjerio gledajući forume, čitajući članke, čak i gledajući TV.

Ovo pitanje je zapravo prilično složeno sa stanovišta fizike. Ali, naravno, nećemo se zamarati složenošću. Pokušat ćemo, kao i obično, razjasniti situaciju koristeći princip "objašnjenja aerodinamike na prstima" :-).

Dakle, do barijere (zvuk :-))!... Avion u letu, djelujući na tako elastični medij kao što je zrak, postaje moćan izvor zvučnih valova. Mislim da svi znaju šta su zvučni talasi u vazduhu :-).

Zvučni talasi (kamoton).

Ovo je izmjena područja kompresije i razrjeđivanja, koja se šire u različitim smjerovima od izvora zvuka. Nešto kao krugovi na vodi, koji su također valovi (samo ne zvučni :-)). Upravo ta područja, djelujući na bubnu opnu uha, omogućavaju nam da čujemo sve zvukove ovog svijeta, od ljudskog šapata do urlanja mlaznih motora.

Primjer zvučnih valova.

Tačke širenja zvučnih talasa mogu biti različite komponente aviona. Na primjer, motor (njegov zvuk je svima poznat :-)), ili dijelovi tijela (na primjer, luk), koji, sabijajući zrak ispred sebe dok se kreću, stvaraju određenu vrstu pritiska ( kompresija) val koji trči naprijed.

Svi ovi zvučni talasi putuju unutra vazdušno okruženje brzinom zvuka koju već poznajemo. Odnosno, ako je avion podzvučan, pa čak i leti malom brzinom, onda se čini da bježe od njega. Kao rezultat toga, kada se takva letjelica približi, prvo čujemo njen zvuk, a onda ona sama proleti.

Rezervisaću, međutim, da je to tačno ako avion ne leti veoma visoko. Uostalom, brzina zvuka nije brzina svjetlosti :-). Njegova veličina nije tako velika i zvučnim talasima treba vremena da dođu do slušaoca. Dakle, red pojavljivanja zvuka za slušaoca i avion, ako leti velika visina može promijeniti.

A kako zvuk nije tako brz, onda s povećanjem vlastite brzine avion počinje sustizati valove koje emituje. Odnosno, da je nepomičan, tada bi se valovi odvojili od njega u obliku koncentrični krugovi poput talasa na vodi uzrokovanih bačenim kamenom. A pošto se avion kreće, u sektoru ovih krugova koji odgovara smjeru leta, granice valova (njihove fronte) počinju se približavati jedna drugoj.

Podzvučno kretanje tela.

Shodno tome, jaz između aviona (njenog nosa) i prednjeg dijela prvog (glavnog) vala (odnosno, to je područje u kojem dolazi do postepenog, do određene mjere, kočenja free stream pri susretu sa nosom aviona (krilo, empennage) i kao posljedica toga, povećanje pritiska i temperature) počinje da se skuplja i što je brže to je veća brzina leta.

Dođe trenutak kada ovaj jaz praktički nestane (ili postane minimalan), pretvarajući se u posebnu vrstu područja tzv udarni talas. To se dešava kada brzina leta dostigne brzinu zvuka, odnosno, avion se kreće istom brzinom kao i talasi koje emituje. Mahov broj je jednak jedinici (M=1).

Zvučno kretanje tijela (M=1).

Šok šok, je vrlo usko područje medija (oko 10-4 mm), pri prolasku kroz koje više ne dolazi do postepene, već nagle (skok) promjene parametara ovog medija - brzina, pritisak, temperatura, gustina. U našem slučaju se smanjuje brzina, povećava se pritisak, temperatura i gustina. Otuda i naziv - udarni talas.

Pomalo pojednostavljeno, rekao bih ovo o svemu ovome. Nemoguće je naglo usporiti nadzvučni tok, ali to mora učiniti, jer više ne postoji mogućnost postepenog kočenja do brzine strujanja ispred samog nosa aviona, kao kod umjerenog podzvučne brzine. Čini se da naiđe na podzvučni dio ispred nosa aviona (ili vrha krila) i ruši se u uzak skok, prenoseći na njega veliku energiju kretanja koju posjeduje.

Inače, možemo reći i obrnuto: avion prenosi dio svoje energije na formiranje udarnih valova kako bi usporio nadzvučni tok.

Nadzvučno kretanje tijela.

Postoji još jedan naziv za udarni talas. Kretanje sa letelicom u svemiru, u suštini predstavlja front nagle promene gore navedenih parametara sredine (odnosno strujanja vazduha). A ovo je suština udarnog talasa.

Šok šok i udarni val, općenito, su ekvivalentne definicije, ali u aerodinamici se prva više koristi.

Udarni val (ili udarni val) može biti praktički okomit na smjer leta, u tom slučaju poprimaju približno oblik kružnice u prostoru i nazivaju se prave linije. Ovo se obično dešava u modovima blizu M=1.

Načini kretanja tijela. ! - podzvučni, 2 - M=1, nadzvučni, 4 - udarni talas (udarni).

Kod M brojeva > 1, oni se već nalaze pod uglom u odnosu na smjer leta. Odnosno, avion već prevazilazi sopstveni zvuk. U ovom slučaju se zovu kosi i u svemiru poprimaju oblik stošca, koji se, inače, zove Mahov konus, nazvan po naučniku koji je proučavao nadzvučne tokove (spomenuo ga je u jednom od njih).

Mahov konus.

Oblik ovog stošca (njegova „vitkost“, da tako kažem) zavisi upravo od broja M i povezan je s njim relacijom: M = 1/sin α, gde je α ugao između ose stošca i njegove generatrix. A konusna površina dodiruje frontove svih zvučnih talasa, čiji je izvor bio avion, a koje je "prestizao", dostižući nadzvučnu brzinu.

Osim toga udarni talasi takođe može biti pripojen, kada su uz površinu tijela koje se kreće nadzvučnom brzinom, ili se udaljavaju, ako nisu u kontaktu s tijelom.

Vrste udarnih talasa tokom nadzvučnog strujanja oko tela različitih oblika.

Obično udarci postaju pričvršćeni ako nadzvučni tok teče oko bilo koje šiljate površine. Za avion to može biti, na primjer, šiljasti nos, usis zraka pod visokim pritiskom ili oštra ivica usisnika zraka. U isto vrijeme kažu "skok sjedi", na primjer, na nosu.

I odvojeni udar može nastati kada teče oko zaobljenih površina, na primjer, prednje zaobljene ivice debelog aeroprofila krila.

Različite komponente tijela aviona stvaraju prilično složen sistem udarnih valova u letu. Međutim, dva su najintenzivnija od njih. Jedna je glava na pramcu, a druga je repna na repnim elementima. Na određenoj udaljenosti od aviona, srednji udari ili sustižu glavu i spajaju se s njom, ili ih sustiže repni.

Udarni udari na modelu aviona tokom pročišćavanja u aerotunelu (M=2).

Kao rezultat, ostaju dva skoka, koja zemaljski posmatrač općenito doživljava kao jedan jer male veličine aviona u poređenju sa visinom leta i, shodno tome, kratkim vremenskim periodom između njih.

Intenzitet (drugim riječima, energija) udarnog vala (udarnog vala) zavisi od različitih parametara (brzine aviona, njegovih konstrukcijskih karakteristika, uslova okoline, itd.) i određen je padom pritiska na njegovoj prednjoj strani.

Udaljavajući se od vrha Mahovog konusa, odnosno od aviona, kao izvor smetnji, udarni val slabi, postepeno se pretvara u običan zvučni val i na kraju potpuno nestaje.

I na kom stepenu će to imati udarni talas(ili udarni val) koji dopire do tla ovisi o efektu koji tamo može proizvesti. Nije tajna da je dobro poznati Concorde nadzvučno letio samo iznad Atlantika, a vojni nadzvučni avioni postižu nadzvučnu brzinu na velikim visinama ili u područjima gdje ih nema naselja(barem se čini da bi to trebali učiniti :-)).

Ova ograničenja su vrlo opravdana. Za mene je, na primjer, sama definicija udarnog vala povezana s eksplozijom. A stvari koje dovoljno intenzivan kompresijski šok može učiniti mogu mu odgovarati. Barem staklo sa prozora može lako da izleti. O tome ima dovoljno dokaza (posebno u istoriji Sovjetska avijacija, kada je bio dosta brojan i letovi intenzivni). Ali možete učiniti i gore stvari. Samo treba letjeti niže :-)…

Međutim, uglavnom ono što ostane od udarnih talasa kada stignu do tla više nije opasno. Samo vanjski posmatrač na zemlji može čuti zvuk sličan urlanju ili eksploziji. Upravo s tom činjenicom je povezana jedna uobičajena i prilično uporna zabluda.

Ljudi koji nisu previše iskusni u avijaciji, čujući takav zvuk, kažu da je avion savladao zvučna barijera (supersonic barijera). Zapravo to nije istina. Ova izjava nema nikakve veze sa realnošću iz najmanje dva razloga.

Udarni talas (udarni talas).

Prvo, ako osoba na zemlji čuje glasno urlanje visoko na nebu, onda to samo znači (ponavljam :-)) da su mu doprle uši front udarnog talasa(ili udarni talas) iz aviona koji negdje leti. Ovaj avion već leti za supersonic speed, a ne samo prešao na njega.

A ako bi se ta ista osoba odjednom našla nekoliko kilometara ispred aviona, onda bi opet čula isti zvuk iz istog aviona, jer bi bila izložena istom udarnom talasu koji se kreće sa avionom.

Kreće se nadzvučnom brzinom i stoga se nečujno približava. A nakon što je imao svoj ne uvijek prijatan učinak na bubne opne (dobro je, kad samo na njima :-)) i sigurno prođe, čuje se huk upaljenih motora.

Približni dijagram leta aviona pri različitim vrijednostima Machovog broja na primjeru lovca Saab 35 "Draken". Jezik je, nažalost, njemački, ali shema je općenito jasna.

Štoviše, sam prijelaz na supersonični zvuk nije praćen nikakvim jednokratnim "bumovima", pucketanjem, eksplozijama itd. Na modernoj nadzvučnoj letjelici pilot najčešće saznaje o takvom prijelazu samo iz očitavanja instrumenta. U ovom slučaju, međutim, dolazi do određenog procesa, ali ako se poštuju određena pravila pilotiranja, on je za njega praktično nevidljiv.

Ali to nije sve :-). Reći ću više. u vidu neke opipljive, teške, teško prohodne prepreke na koju se oslanja avion i koju treba "probiti" (čuo sam takve sudove :-)) ne postoji.

Strogo govoreći, barijera uopšte ne postoji. Nekada davno, u zoru razvoja velikih brzina u avijaciji, ovaj koncept se formirao prije kao psihološko uvjerenje o teškoći prelaska na nadzvučnu brzinu i letenja njome. Bilo je čak i izjava da je to generalno nemoguće, pogotovo što su preduslovi za takva uvjerenja i izjave bili sasvim specifični.

Ipak, pre svega...

U aerodinamici postoji još jedan pojam koji prilično precizno opisuje proces interakcije sa strujom zraka tijela koje se kreće u tom strujanju i teži nadzvučnom. Ovo talasna kriza. On je taj koji radi neke loše stvari koje se tradicionalno povezuju s konceptom zvučna barijera.

Pa nešto o krizi :-). Svaki avion se sastoji od delova, oko kojih strujanje vazduha tokom leta možda nije isto. Uzmimo, na primjer, krilo, odnosno običan klasik podzvučni profil.

Iz osnovnog znanja o tome kako nastaje podizanje, dobro znamo da je brzina strujanja u susjednom sloju gornje zakrivljene površine profila različita. Tamo gdje je profil konveksniji, veći je od ukupne brzine protoka, a kada je profil spljošten, opada.

Kada se krilo kreće u struji brzinama bliskim brzini zvuka, može doći trenutak kada u tako konveksnom području, na primjer, brzina sloja zraka, koja je već veća od ukupne brzine strujanja, postane zvučna i čak i supersonični.

Lokalni udarni talas koji se javlja na transonici tokom talasne krize.

Dalje duž profila, ova brzina se smanjuje i u nekom trenutku ponovo postaje podzvučna. Ali, kao što smo već rekli, nadzvučni tok se ne može brzo usporiti, pa nastanak udarni talas.

Takvi udari se pojavljuju na različitim područjima aerodinamičnih površina i u početku su prilično slabi, ali njihov broj može biti velik, a s povećanjem ukupne brzine strujanja, nadzvučne zone se povećavaju, udari "jačaju" i prelaze na zadnja ivica profila. Kasnije se isti udarni valovi pojavljuju na donjoj površini profila.

Potpuni nadzvučni tok oko profila krila.

Šta sve ovo znači? Evo šta. Prvo– ovo je značajno povećanje aerodinamičkog otpora u transzvučnom opsegu brzine (oko M=1, više ili manje). Ovaj otpor raste zbog naglog povećanja jedne od njegovih komponenti - talasni otpor. Ista stvar koju ranije nismo uzeli u obzir kada smo razmatrali letove pri podzvučnim brzinama.

Da bi se formirali brojni udarni talasi (ili udarni talasi) tokom usporavanja nadzvučnog toka, kao što sam rekao gore, energija se gubi, a uzima se iz kinetičke energije kretanja aviona. Odnosno, avion jednostavno usporava (i to vrlo primjetno!). To je ono što je talasni otpor.

Štoviše, udarni valovi, zbog naglog usporavanja strujanja u njima, doprinose odvajanju graničnog sloja iza sebe i njegovoj transformaciji iz laminarnog u turbulentan. Ovo dodatno povećava aerodinamički otpor.

Oticanje profila na različitim Mahovim brojevima Udarni udari, lokalne nadzvučne zone, turbulentne zone.

Sekunda. Usled ​​pojave lokalnih nadzvučnih zona na profilu krila i njihovog daljeg pomeranja u repni deo profila sa povećanjem brzine strujanja, a samim tim i promenom obrasca raspodele pritiska na profilu, tačka primene aerodinamičkih sila (centar pritiska) se takođe pomera na zadnju ivicu. Kao rezultat, pojavljuje se moment ronjenja u odnosu na centar mase aviona, što uzrokuje spuštanje nosa.

Šta sve ovo rezultira... Zbog prilično naglog povećanja aerodinamičkog otpora, letjelici je potrebna primjetna rezerva snage motora savladati transzvučnu zonu i dostići, da tako kažem, pravi nadzvučni zvuk.

Oštar porast aerodinamičkog otpora u transonici (talasna kriza) zbog povećanja otpora valova. Sd - koeficijent otpora.

Dalje. Zbog pojave momenta ronjenja nastaju poteškoće u kontroli terena. Osim toga, zbog poremećaja i neujednačenosti procesa povezanih s pojavom lokalnih nadzvučnih zona s udarnim valovima, kontrola postaje teška. Na primjer, u rolni, zbog različitih procesa na lijevoj i desnoj ravni.

Plus pojava vibracija, često prilično jakih zbog lokalnih turbulencija.

Općenito, kompletan skup užitaka, što se zove talasna kriza. Ali, istina je da se sve odvijaju (imali, betonski :-)) kada se koriste tipični podzvučni avioni (sa debelim ravnim profilom krila) kako bi se postigle nadzvučne brzine.

U početku, kada još nije bilo dovoljno znanja, a procesi dostizanja nadzvučnog nisu bili sveobuhvatno proučavani, upravo se ovaj skup smatrao gotovo fatalno nepremostivim i nazvan je zvučna barijera(ili supersonic barijera, ako želiš:-)).

Bilo je mnogo tragičnih incidenata prilikom pokušaja savladavanja brzine zvuka na konvencionalnim klipnim avionima. Snažne vibracije ponekad su dovele do oštećenja konstrukcije. Avioni nisu imali dovoljno snage za potrebno ubrzanje. U horizontalnom letu to je bilo nemoguće zbog efekta, koji ima istu prirodu kao talasna kriza.

Stoga je za ubrzanje korišten zaron. Ali moglo je biti fatalno. Trenutak ronjenja koji se pojavio tokom talasne krize učinio je zaron odugovlačen, a ponekad nije bilo izlaza iz njega. Uostalom, da bi se povratila kontrola i eliminirala kriza valova, bilo je potrebno smanjiti brzinu. Ali to učiniti u ronjenju je izuzetno teško (ako ne i nemoguće).

Povlačenje u zaron iz horizontalnog leta smatra se jednim od glavnih razloga katastrofe u SSSR-u 27. maja 1943. čuvenog eksperimentalnog lovca BI-1 sa tečnim raketnim motorom. Provedena su ispitivanja maksimalne brzine leta, a prema procjenama konstruktora postignuta je brzina bila veća od 800 km/h. Nakon čega je došlo do kašnjenja u zaronu od kojeg se avion nije oporavio.

Eksperimentalni lovac BI-1.

U naše vreme talasna kriza je već prilično dobro proučen i prevaziđen zvučna barijera(ako je potrebno :-)) nije teško. Na avionima koji su dizajnirani da lete prilično velikim brzinama primjenjuju se određena dizajnerska rješenja i ograničenja kako bi se olakšao njihov let.

Kao što je poznato, talasna kriza počinje na M brojevima blizu jedan. Stoga gotovo svi podzvučni mlazni avioni (posebno putnički) imaju let ograničenje broja M. Obično je u području od 0,8-0,9M. Pilotu je naloženo da to prati. Osim toga, na mnogim avionima, kada se dostigne granični nivo, nakon čega se mora smanjiti brzina leta.

Gotovo svi avioni koji lete brzinom od najmanje 800 km/h i više imaju swept wing(barem uz prednju ivicu :-)). Omogućava vam da odgodite početak ofanzive talasna kriza do brzina koje odgovaraju M=0,85-0,95.

Swept wing. Osnovna radnja.

Razlog ovog efekta može se objasniti vrlo jednostavno. Na ravnom krilu, strujanje zraka brzinom V približava se gotovo pod pravim uglom, a na zamašenom krilu (ugao zamaha χ) pod određenim uglom klizanja β. Brzina V može se vektorski razložiti na dva toka: Vτ i Vn.

Protok Vτ ne utiče na raspodjelu pritiska na krilu, ali ima protok Vn, što precizno određuje nosivost krila. I očito je manji po veličini ukupnog protoka V. Dakle, na zamašenom krilu, početak krize talasa i porast talasni otpor javlja se znatno kasnije nego na ravnom krilu pri istoj brzini slobodnog toka.

Eksperimentalni lovac E-2A (prethodnik MIG-21). Tipično zamašeno krilo.

Jedna od modifikacija zamašenog krila bilo je krilo sa superkritični profil(spomenuo ga). Takođe omogućava da se početak talasne krize prebaci na veće brzine, a osim toga, omogućava povećanje efikasnosti, što je važno za putničke avione.

SuperJet 100. Zakretno krilo sa superkritičnim profilom.

Ako je avion predviđen za prolaz zvučna barijera(prolazi i talasna kriza također :-)) i nadzvučni let, obično se uvijek u određenim stvarima razlikuje karakteristike dizajna. Konkretno, obično ima tanak profil krila i perje sa oštrim ivicama(uključujući dijamantski ili trokutasti oblik) i određeni oblik krila u planu (na primjer, trokutasti ili trapezni sa preljevom itd.).

Supersonični MIG-21. Pratilac E-2A. Tipično delta krilo.

MIG-25. Primjer tipičnog aviona dizajniranog za nadzvučni let. Tanki profili krila i repa, oštrih ivica. Trapezoidno krilo. profil

Prolazeći poslovično zvučna barijera, odnosno takvi avioni prelaze na nadzvučnu brzinu na rad motora sa naknadnim sagorevanjem zbog povećanja aerodinamičkog otpora i, naravno, u cilju brzog prolaska kroz zonu talasna kriza. A sam trenutak ove tranzicije najčešće ni na koji način (ponavljam :-)) ne osjeti ni pilot (možda doživi samo smanjenje nivoa zvučnog pritiska u kokpitu), ni vanjski posmatrač, ako , naravno, mogao je to posmatrati :-).

Međutim, ovdje je vrijedno spomenuti još jednu zabludu vezanu za vanjske posmatrače. Sigurno su mnogi vidjeli fotografije ove vrste, ispod kojih stoji da je ovo trenutak kada avion savladava zvučna barijera, da tako kažem, vizuelno.

Prandtl-Gloert efekat. Ne uključuje probijanje zvučne barijere.

Prvo, već znamo da ne postoji zvučna barijera kao takva, a sam prelazak na supersonic nije praćen ničim izvanrednim (uključujući prasak ili eksploziju).

Drugo. Ono što smo vidjeli na fotografiji je tzv Prandtl-Gloert efekat. Već sam pisao o njemu. To ni na koji način nije direktno povezano sa prelaskom na supersonični. Samo što pri velikim brzinama (uzgred rečeno podzvučnim :-)) avion, pomičući određenu masu zraka ispred sebe, stvara određenu količinu zraka iza region razrjeđivanja. Odmah nakon leta ovo područje počinje da se puni zrakom iz obližnjeg prirodnog prostora. povećanje volumena i oštar pad temperature.

Ako vlažnost vazduha dovoljno i temperatura padne ispod tačke rose okolnog vazduha kondenzacija vlage od vodene pare u obliku magle, koju vidimo. Čim se uslovi vrate na prvobitni nivo, ova magla odmah nestaje. Cijeli ovaj proces je prilično kratkog vijeka.

Ovaj proces pri velikim transzvučnim brzinama može biti olakšan lokalnim udarni talasi Ja, ponekad pomažem da se formira nešto poput nježnog konusa oko aviona.

Velike brzine favorizuju ovu pojavu, međutim, ako je vlažnost vazduha dovoljna, može (i dešava se) pri prilično malim brzinama. Na primjer, iznad površine rezervoara. Većina, inače, prelepe fotografije ove prirode napravljene su na nosaču aviona, odnosno u prilično vlažnom vazduhu.

Ovako to radi. Snimak je, naravno, kul, spektakl je spektakularan :-), ali to nikako nije kako se to najčešće zove. nema nikakve veze s tim (i supersonic barijera Isto :-)). I ovo je dobro, mislim, inače posmatrači koji snime ovu vrstu fotografija i videa možda neće biti zadovoljni. Šok talas, znaš li:-)…

U zaključku, postoji jedan video (ja sam ga već koristio), čiji autori pokazuju efekat udarnog talasa iz aviona koji leti na mala nadmorska visina nadzvučnom brzinom. Ima tu, naravno, određenog preterivanja :-), ali opšti princip razumljivo. I opet impresivno :-)…

To je sve za danas. Hvala što ste pročitali članak do kraja :-). Do sljedećeg puta...

Fotografije se mogu kliknuti.

„Dame i gospodo, govori vaš kapetan. Imamo mali problem. Sva četiri motora su se zaustavila. Činimo sve što je moguće da ih ponovo pokrenemo. Siguran sam da nisi u potpunoj nevolji.”

Postoji mnogo stvarnih opasnosti za letenje avionima. Svi su prilično dobro proučeni. Deseci slučajeva godišnje sudara aviona s pticama u pravilu uopće ne dovode do katastrofa ili nesreća, a još više ne služe kao razlog za zabranu ograničenja letova u zemlje u kojima ima ptica. Kumulonimbusi predstavljaju smrtna opasnost za avione, međutim, stotine aviona dnevno jednostavno kruže oko ovih žarišta na sigurnoj udaljenosti (oko 50 kilometara na sredini između oblaka, ili 15 kilometara od jednog oblaka). Nabrajanje takvih pojava nije tema ovog materijala, vjerujte mi, njihovo prisustvo u prirodi ne umanjuje ukupnu sigurnost letenja.

Da bismo detaljnije razjasnili problem, razgovarao sam telefonom sa Valerijem Georgijevičem Šelkovnikovom, članom odbora Svjetski fond sigurnost letenja, i predsjednik Savjetodavne i analitičke agencije za sigurnost letenja. U nastavku donosim rezultate našeg privatnog razgovora svojim riječima iu svoje lično ime, jer ne postoji način da se riječi stručnjaka odvoje od riječi novinara:

Erupcija vulkana Eyjafjallajokull i kasniji događaji povezani sa otkazivanjem letova u Evropi su me jako zabavili. Uopšte mi ne smeta bezbednost u vazduhoplovstvu. Štaviše, ako se osoba uopće može šaliti na ovu temu, onda još uvijek ne zna šta je avionska nesreća. Ipak, nastaviću sa temom. Mitologizirano vulkanske erupcije i histerija štampe natjerala je avio-kompanije da zaustave ili odlože letove na onim državnim teritorijama na koje su naišli "oblaci" vulkanskog pepela.

Dakle, da li je postojala stvarna opasnost za letove, ili je postojala kolektivna vazduhoplovna histerija koju su pokrenuli novinari, a onda se desio domino efekat? Pokušajmo to shvatiti.

Doista, ulazak velike količine abrazivne prašine u motore aviona (i apsolutno bez obzira na porijeklo) može uzrokovati požar motora zbog trenutnog pregrijavanja i naknadnog uništavanja ležajeva turbine. Pri brzini rotacije od nekoliko hiljada okretaja u minuti, oni će se jednostavno otopiti od trenja. Stoga, ako avion udari u stup vulkanske prašine, takva situacija je sasvim moguća.

Druga stvar je posebna struktura vulkanske prašine. Osim čestica stijene izbačen eksplozijom i dalje se sastoji od amorfnih čestica (inače, staklo je i amorfno) izrazito nepravilnog oblika. Ako pogledate vulkansku prašinu pod mikroskopom, jasno ćete vidjeti da se ona sastoji od "traka", "zvijezda" i drugih čestica koje imaju vrlo veliku površinu uprkos svojoj maloj težini. One. Zahvaljujući ovoj osobini, može ostati u zraku mnogo puta duže, a da se ne rasprši. Jer zbog naelektrisanja i drugih interakcija čestica pepela, takvi se oblaci raspršuju krajnje nevoljko.

Takođe, njegova posebnost je njegova "ljepljivost", tj. sposobnost lijepljenja za razne predmete ili začepljenja raznih rupa. Štaviše, čestice, kao odlična kondenzaciona jezgra, nakon nekog vremena postaju apsolutno nerazlučive spolja od običnog oblaka.

Druga stvar je da čak i na udaljenosti od "stotina" kilometara od vulkana, prašina postaje toliko rijetka i fino raspršena da vjerovatnoća kvara aviona iz tog razloga postaje samo "teoretski" moguća. A na udaljenosti od hiljadu kilometara ili više vulkanska prašina može samo malo zamutiti zrak, što je ipak jasno vidljivo golim okom, jer izlasci i zalasci sunca postaju najljepši zbog posebnog prelamanja sunčevih zraka u prašnjavom zraku .

Oni koji su bili u Egiptu dobro su svjesni pješčanih oluja iznad aerodroma u Hurgadi. Suspenzija pijeska u zraku, a posebno koncentracija i veličina čestica u zraku, nekoliko je redova veličine veća od koncentracije prašine nad Evropom. A u Australiji se letovi u uslovima globalnih prašnih oluja zaustavljaju samo u slučajevima ekstremnog pogoršanja vidljivosti. Ovi primjeri se mogu nastaviti beskonačno. A sada pažnja!!! Jedina razlika je u tome što su, za razliku od vulkanske prašine, druge opasne pojave dobro proučene i postoje jasne preporuke za njihovo izbjegavanje, kao i jasni propisi o zabranama i dozvolama “u zavisnosti od toga”.

Dozvolite mi da sada predstavim svoju konzistentnu verziju onoga što se dogodilo.

Utjecaj vulkanskog pepela na let aviona- oduvijek je bila stvar koja nije dovoljno proučavana. Naravno, vulkanolozi su uporno proučavali svaku erupciju, a meteorolozi su imali prilično jasnu predstavu o smjeru i brzini širenja pepela, ali buduća sudbina Na ove čestice niko nije obraćao pažnju, jer već nekoliko stotina kilometara od vulkana u pravcu vetra, pepeo je bio samo zanimljiva optička varka. Da, a civilno vazduhoplovstvo je ranije poznavalo samo par slučajeva kada su avioni zapravo padali u veoma guste oblake pepela i zbog toga su stali motori i dešavale su se druge neprijatne stvari. Naravno, vulkanski pepeo kao opasna pojava uvršten je u sve udžbenike i uputstva.

U praksi, i piloti i kontrolori letenja tretirali su ove tačke instrukcije prilično podrugljivo i nisu ih dovoljno dobro proučili. Zbog svoje rijetkosti i egzotičnosti. A upravo ti isti zvaničnici iz avijacije, koji su odrasli od bivših pilota i kontrolora letenja, praktično nisu izdvajali novac za istraživanje ovih pojava u interesu civilno vazduhoplovstvo, koja je, umjesto „tačnih” znanja, odmah zarasla u mitove i legende. Uopšte, u meteorologiji su se desile neke čiste gluposti. Zahvaljujući slijepoj vjeri u “kompjutere” i “satelite” širom svijeta, broj meteoroloških stanica sa “živim” ljudima smanjen je za oko 60%-70%. A postojeći „automatski sistemi“ mogu da grade samo hipotetičke matematičke modele koji nemaju nikakve veze sa stvarnim stanjem stvari.

Dakle, novinari su raznijeli temu, a međunarodne vazduhoplovne vlasti, posebno Eurocontrol, odmah su nasjeli na to. I ne samo to, kada su se zvaničnici vazduhoplovstva počeli obraćati brojnim stručnjacima iz ove oblasti, oni (stručnjaci) su prilično osvetoljubivo izvestili nešto poput sledećeg: „Ova pojava je svakako opasna, ali nije dovoljno proučena. Naša oprema nam praktički ne dopušta da razlikujemo oblake opasnih koncentracija vulkanske prašine od običnih. Tako da ne znamo gdje su ovi oblaci i da li zaista postoje.”

A onda je postalo još smješnije. Opasna zona je zapravo bila prilično lokalna (prečnika i trajanja nekoliko stotina kilometara), ali u stvarnosti stotine i stotine hiljada kvadratnih kilometara zemljine i vodene površine palo je u zonu „zatvorenosti“. Istovremeno, svi nivoi od "0" do 35.000 stopa (otprilike 12 km) su također bili potpuno zatvoreni na visinama, iako je čak i većina reosiguravača predviđala opasno zatvaranje visina samo s visina od 22.000 stopa. Ukratko, zabrana letova je postala apsolutna, jer ni njeni inicijatori više nisu mogli ništa. Došlo je do domino efekta.

Osim toga, otkrivena je jedna apsolutno neočekivana stvar. Bilo je moguće letjeti u zonama bez pepela, a u nekim slučajevima odstupanja od rute ili povećanje njenog trajanja za nekoliko stotina kilometara nisu igrali nikakvu ulogu, ali moderni automatizirani sistemi jednostavno nisu bili u stanju masovno preuređivati ​​rasporede. I postalo je nemoguće to učiniti na individualnoj osnovi. Automatizacija, automatizacija i još više automatizacije. Specijalisti za "ručno" planiranje jednostavno su izumrli poput dinosaura, a moderne avio kompanije jednostavno nemaju takve stručnjake. Oni koji su upoznati trebali bi zamisliti da je sastavljanje čak i redovnog rasporeda časova na univerzitetu već akcija između nauke, umjetnosti i misticizma. Nije bilo govora o preuređivanju rasporeda za Evropu. Nastao je nered. Apsolutno ne osuđujem nikakve mjere vezane za sigurnost letenja, ali priznajem da je u 21. vijeku prilično smiješno zatvoriti pola kontinenta zarad jedne planine dimom. Neka budu jaki.

„Američka“ pomoć je samo unela dodatni užas u Evropu i konačno lišila evropske vazduhoplovne zvaničnike ostatka volje.

Što se tiče Rusije kao dijela Evrope, nije bilo nikakve panike. Činjenica je da je dugogodišnje proučavanje Kurilskih ostrva (kao zone stalnih erupcija) donijelo dovoljnu količinu znanja i vještina u prepoznavanju opasnosti od letenja. Stoga je Rusija bez problema letjela na svojoj teritoriji.

Iako je u Rusiji prethodno uništen tzv. Zatvorene su stotine i stotine meteoroloških stanica, na kojima su sjedile slabo plaćene sinoptičarke, a tačnost predviđanja i upozorenja o opasnim pojavama bila je neviđeno visoka.

Što se tiče “nedovoljno finansiranih” naučnika, odmah možemo sa sigurnošću reći da će im biti izdvojeno mnogo novca za istraživanja, kao kompenzacija za pretrpljene patnje. Ali činjenica da će to narušiti svjetsku harmoniju, jer će taj novac biti oduzet sa drugih područja, zaista je loše. Posao i dobrotvorne svrhe nisu baš kompatibilni, zar ne?

Ipak, ne sumnjam da su vodeći naučnici odmah kontaktirali jedni druge i pozvali jedni druge i razvili zajednički stav. internet, mobilnu vezu i e-mail u smislu komunikacije - čine prava čuda. Štaviše, imam i takve informacije. Nije slučajno što sam, barem nakratko, proveo kao geolog-geofizičar. Tako će biznis dobiti cjenovnike nauke u potpunosti.

A kao epilog za one koji su moje riječi poput „smiješno“ i „smiješno“ shvatili doslovno, predstavljam kratak odlomak iz članka Sergeja Meljničenka „Istorija leta 9 British Airwaysa“.

Mogli su da vide svetla piste kroz malu ogrebotinu na vetrobranskom staklu, ali svetla za sletanje aviona nisu bila upaljena. Nakon slijetanja, nisu mogli taksirati jer su im svjetla na pregačama zamrzla vjetrobransko staklo. Grad Edinburg je čekao da ga tegljač izvuče sa piste...

Naknadno je utvrđeno da je avion ušao u oblak pepela. Budući da je oblak pepela bio suv, nije se pojavio na meteorološkom radaru, koji može odražavati samo vlagu u oblacima. Oblak je djelovao kao mašina za pjeskarenje i učinio je površinu vjetrobrana matiranom. Nakon ulaska u motore, pepeo se otopio u komorama za sagorevanje i taložio se u unutrašnjosti elektrane.

Pošto su se motori zbog gašenja počeli hladiti, nakon što je avion izašao iz oblaka pepela, rastopljeni pepeo je počeo da se stvrdnjava i pod pritiskom vazduha izlazi iz motora, što im je omogućilo ponovno pokretanje. Ponovno pokretanje je bilo moguće jer je jedna od ugrađenih baterija ostala u funkciji.

Svih 263 osobe na brodu su preživjele.

Čuvaj se. Viktor Galenko, kontrolor letenja, navigator, geolog-geofizičar

Prema podacima Eurocontrola, 18. aprila 2010. godine zabilježeno je oko 5.000 letova u vazdušni prostor Evropa. Poređenja radi: prije erupcije vulkana na Islandu u nedjelju je bilo oko 24.000 letova. Dakle, zračni promet je pao za oko 6 puta. Od 15. aprila otkazano je oko 63.000 letova. Ispod je tabela sa podacima o smanjenju broja letova u evropskom vazdušnom prostoru:

Trenutno se usluge vazdušnog saobraćaja ne pružaju za avione civilnog vazduhoplovstva u većini zemalja u Evropi, uključujući Austriju, Belgiju, Hrvatsku, Češku, Dansku, Estoniju, Finsku, skoro celu Francusku i Nemačku, kao i Mađarsku, Irsku, sjevernom dijelu Italija, Holandija, Norveška, Poljska, Rumunija, Srbija, Slovenija, Slovačka, severna Španija, Švedska, Švajcarska i UK.

U nekim državama na ovoj listi gornji zračni prostor je otvoren zbog širenja oblaka pepela, ali s obzirom na potpuno zatvaranje zračnog prostora nad teritorijom drugih država, nije moguće koristiti dozvoljene površine gornjeg zračnog prostora.

Vazdušni prostor takvih teritorija i zemalja kao što su Južna Evropa, uključujući dijelove Španije, Portugala, Južni dio Balkan, južna Italija, Bugarska, Grčka i Turska ostaju otvoreni sa normalnim vazdušnim saobraćajem.

Približno 30% od ukupnog broja planiranih letova danas će saobraćati preko 50% ukupne evropske teritorije.

Od jutra 19. aprila, svi vazdušne zone Ukrajina je otvorena. Aerodromi Ukrajine za odlazak i dolazak aviona rade normalno, ali određeni broj evropskih aerodroma ostaje zatvoren. Letovi su dozvoljeni prema pravilima vizuelnog letenja prije noći. O daljem moguće promjene u vazdušnom prostoru Ukrajine zbog kretanja oblaka vulkanskog pepela (vulkanska erupcija na Islandu) biće obavešteni. Ukrajinski avioprevoznici izvještavaju da se letovi ne obavljaju samo do zatvorenih aerodroma u Evropi, do svih otvoreni aerodromi obnovljen je zračni saobraćaj širom svijeta.

Stručnjaci su rekonstruisali šemu poletanja Tu-154 na osnovu očitavanja registratora leta, prenosi list Komersant. Stručnjacima se dobiveni rezultat činio neobičnim - ispostavilo se da kada je navigator upozorio pilote na pad, oni na to nikako nisu reagirali. Senzori aviona nisu detektovali "prema" pomeranje volana, što je bilo logično u trenutnoj situaciji.

NA OVU TEMU

Štaviše, izvor blizak istrazi je rekao da su “prije sudara s vodom blagovremeno i redovno reagovali na kontrolne radnje posade”. Emocionalna izjava pilota o zakrilcima može ukazivati ​​na nekritično kašnjenje u naredbi za njihovo uklanjanje, ali ne i na tehnički kvar.

Vazduhoplovni stručnjaci sugerišu da je na ponašanje pilota u velikoj meri uticala činjenica da je let obavljen noću. „Nekoliko sekundi nakon što izađete iz dobro osvijetljene i označene trake, prelazite preko također osvijetljene obala i odmah se nađete u crnoj rupi”, rekao je jedan od stručnjaka. U takvoj situaciji pilot mora vjerovati isključivo očitanjima senzora, a ne vlastitom vestibularnom aparatu.

Međutim, borbeni sistemi Tu-154 zabilježili su da je komandant dugo vremena ručno prilagođavao putanju leta. To ukazuje na njegov gubitak orijentacije. Mnogi stručnjaci kritikuju nerad kopilota Aleksandra Rovenskog, ali njegovo ponašanje objašnjavaju strahom od preuzimanja kormila od starijeg majora Volkova.

Međutim, brojni stručnjaci poriču "iluzornu" verziju pada Tu-154. Oni objašnjavaju rezultirajući dijagram tragedije kvarom sistema za snimanje parametara.

Dodajmo da je ponašanje pilotskog tijela dugo proučavala takva nauka kao što je psihologija avijacije. Međutim, stručnjaci još uvijek nisu uspjeli utvrditi zašto kapetan aviona instinktivno prekida putanju leta. Stručnjaci kažu da umor, stres i malaksalost mogu doprinijeti gubitku orijentacije. Prema statistikama, svaka deseta avionska nesreća u svijetu dogodi se zbog iluzija.

Piloti blogeri govore putnicima šta zaista vrijedi i čega se ne bi trebali bojati dok lete.

Sezona praznika je u punom jeku. Mnogi bi rado odjurili negdje na more, ali strah od letenja nadjača želju za uživanjem na južnom suncu. Priča o padu broda u blizini Smolenska s predsjednikom Poljske na brodu dodatno je pojačala ovaj strah: ako strana broj 1 padne, onda se oslonite na pouzdanost jednostavnog civilni avion i sigurno ne vredi. Ali avijatičari imaju drugačije mišljenje: avion je najviše siguran transport. Piloti-blogeri, umorni od pijane histerije u avionu, odlučili su da se bore protiv aerofobije putnika govoreći zašto vazdušni džepovi nisu zastrašujući, te da avion treba da "kuca, zvecka i bljeska" tokom leta. Ideja je pala na pamet bivšem vojnom pilotu, a sada kapetanu civilne avijacije, Alekseju Kočemasovu, poznatom na internetu pod nadimkom "pilot-lekha". Podržale su ga i kolege iz drugih aviokompanija.

Turbulencija je normalna

Ono što najviše plaši putnike je kada avion naiđe na turbulencije. U pilotskom govoru, ovo je "neravnina". Avion počinje da se trese, a ponekad čak i „skače“ gore-dole i alarmantno zamahne krilima.

Do čavrljanja može doći i unutar i izvan oblaka. Biće turbulencija vedro nebo, - kaže Aleksej Kočemasov. - Oblaci su za avion ono što su neravnine na putu za automobil. Ako nema vjetra, temperatura je ravnomjerno raspoređena po visinama, vlažnost i pritisak su ujednačeni. Let je miran i spokojan. A ako ima oblaka i vjetra, postoji razlika u temperaturi uzlaznih i silaznih struja, tada će, najvjerovatnije, doći do podrhtavanja tokom leta. Preko planina i velika voda Uvijek se trese, ali ne nužno jako. Ali avioni su dizajnirani imajući na umu turbulencije. Stoga se plašiti da je avion ušao vazdušni džep, raspašće se, nije vredno toga. Ništa neće otpasti ili otpasti.

Da li je hrapavost opasna za avion? Može li se srušiti?

Neravnina je mnogima neugodna, ali nije opasna, uvjerava pilot. - Međutim, letenje u područjima velikih turbulencija se ne preporučuje. Piloti pokušavaju da izbjegnu ulazak u turbulencije, a ako i uđu, pokušavaju što prije iskočiti iz ovih područja. Ulazak u zonu turbulencije nije neočekivan. Piloti su spremni za to i znaju obilazne ili izlazne rute.

Šta je zaista opasno?

Piloti uključuju opasne vremenske pojave: grmljavinu, zaleđivanje, smicanje vjetra i njegove mikroeksplozije (koji se nazivaju i mikroeksplozije), škvalu, prašinu ili pješčanu oluju, oblake pepela od vulkana (mogu se popeti do visine do 14 kilometara), tornada, obilne padavine, ultra -visoke i ultra niske temperature. Ako je bilo šta od gore navedenog izvan prozora, tada se vrijeme smatra neproletljivim. Ako se posada susretne s takvim vremenskim fenomenom tokom leta, postupi prema uputama.

Oluja sa grmljavinom

Postoje različiti tipovi: frontalni (topli vazduh istiskuje hladan), orografski (vazduh se uzdiže). planinske padine), intramasni (sa neravnomjernim zagrijavanjem površinskog sloja zraka), suhi (bez padavina).

Pola svih grmljavina traje ne više od sat vremena. Letenje u zoni grmljavinskih oblaka je opasno: postoje moćni porasti i silazne struje zrak do 20 - 30 m/sek., intenzivnija poledica, munje, grad, obilne padavine, slaba vidljivost.

Znamo za grmljavine i trudimo se da ne idemo tamo“, kaže Aleksej Kočemasov. - Avion ima lokator koji jasno vidi grmljavinu. U zavisnosti od gustine oblaka na njegovom ekranu, objekat grmljavine se prikazuje u različitim bojama. Lagani oblaci su jedva zeleni, gušći oblaci su svijetlozeleni, grmljavinski oblaci su jarko crveni, oblaci koji sadrže led su ljubičastocrveni. Smicanje vjetra i jak udar - tamna trešnja.

Ovisno o boji na lokatoru, posada odlučuje hoće li slijediti datu rutu ili će izabrati novu.

Icing

Veoma je opasno. Vanjske i prednje površine aviona su prekrivene ledom. Podloga počinje izgledati kao škampi iz supermarketa. Zaleđivanje nastaje prilikom letenja u atmosferi koja sadrži prehlađene kapljice vode. Kada dođe do zaleđivanja, zakoni aerodinamike prestaju da funkcionišu: avion postaje teži munjevitom brzinom, svojstva nosivosti krila se pogoršavaju, a avion postaje nekontrolisan. Ponekad se i motor može zamrznuti.

Vazduhoplovstvo zna kako se boriti protiv ove pojave.

Najjače zaleđivanje se javlja u blizini tla ili čak na samom betonu. Ako postoji opasnost od „smrzavanja“ još na aerodromu (snijeg, kiša na temperaturi ispod nule, mraz, led), avion se prije polaska mora tretirati tečnošću protiv zaleđivanja. Zalivaju sve: krila, rep, stabilizator.

Ako sam pola sata bio poliven tečnošću koja djeluje, a ja taksirao po aerodromu i stajao duže ispred piste, onda neću letjeti. Vratiću se i ponovo pokisnuti! - uvjerava naš konsultant. - A putnici neka psuju aviokompaniju i „poštuju majku“ komandanta. Život je vredniji!

U vazduhu je manja verovatnoća zaleđivanja, ali ako dođe, intenzivnija je. Posada već radi ovdje: lansiraju sistem protiv zaleđivanja koji prska vrući zrak preko smrznutih dijelova. Nekada su se protiv ovog problema borili polivanjem tijela čistim alkoholom. Na brod su podigli do 200 litara ove neprocjenjive tečnosti i poprskali je po staklu, kao na automobilu: ispred vjetrobranskog stakla nalazio se rezervoar i posebna poluga.

Ako sistem protiv zaleđivanja pokvari, piloti napuštaju opasnu zonu oblaka.

Okrećemo se i bježimo da nam pete zaiskre! - priznaje Kočemasov.

Obrazovni program

Let prođe dobro ako:

Prilikom upravljanja osjetite vibracije i škripu kotača. Tada se otpuštaju klapne-lamele, provjeravaju se hidraulički sistem i kočnice. Zaklopci se pomiču kako bi povećali podizanje. Nakon polijetanja se uklanjaju nazad. Ponovo se puštaju prije slijetanja.

Kada su se motori upalili, svjetla i klima uređaji su se iznenada ugasili, a zatim ponovo upalili. Ovo napajanje se prebacilo sa vanjskog generatora na ugrađeni generator.

Nakon polijetanja, nešto kuca i škripi ispod poda - ovo je stajni trap koji se uvlači.

Nakon polijetanja i prije spuštanja, motor je tiši. Ovo je smanjenje potiska motora - kako bi trebalo biti.

Tokom udarca, krila zamašuju. Sve je u redu - krila aviona su fleksibilna i dizajnirana da izdrže turbulencije.

Nešto treperi u prozoru. To se postiže trepćućim svjetlima postavljenim na krilima. Često se njihova svjetlost odbija od oblaka, stvarajući iluziju munje.

Nakon slijetanja, čuje se zvuk "puhanja" - to je preokretanje potiska motora pomoću struje zraka, što usporava let zrakoplova.

Prilikom slijetanja, avion naglo koči i vibrira. Što je traka kraća, graničnik je oštriji.

Kad pada kiša, avion "šamara" po betonu - tvrdo sletanje omogućava bolje prianjanje na asfaltu. Vibracija pokreće uređaj protiv klizanja, koji sprečava klizanje.

I to u ovo vrijeme

Izbija skandal: australijske stjuardese su na internetu videle postere golih devojaka u kabini i uvredile se. Stjuardese sa zelenog kontinenta smatraju da ovakva fotografija izaziva porast nasilja nad radnicama u vazdušnom saobraćaju, jer ih neki putnici počinju doživljavati kao seksualni objekat.

Ko je zapravo napravio i postavio skandalozne aktove na internet još uvek nije poznato.

Između ostalog

Prilikom polijetanja, posada čita "molitvu".

Prije polaska piloti aktiviraju sve sisteme potrebne za bezbjedan let. I nakon svake izvršene radnje, čitaju Kontrolnu listu. Ovaj dokument je svojevrsna „biblija“ za posadu ili, kako ga sami piloti nazivaju, „molitva“. Kao rezultat, njegova očitavanja provjeravaju da li je sve urađeno kako treba, tako da ako se nešto dogodi, problemi mogu biti ispravljeni na vrijeme.

Video je napravljen korištenjem Schlieren metode za proučavanje udarnih valova.

NASA je objavila video snimak preleta avion za obuku T-38 Talon nadzvučnom brzinom na pozadini Sunca. Napravljen je schlieren metodom za proučavanje udarnih talasa nastalih na ivicama okvira aviona. Slike i video snimci udarnih valova potrebni su NASA-inim stručnjacima za istraživanje koje se provodi u sklopu projekta za razvoj "tihe" supersonic aircraft.

Schlieren metoda je jedan od glavnih načina proučavanja strujanja zraka prilikom projektovanja i testiranja novih aviona.

Ova metoda fotografije omogućava otkrivanje optičkih nehomogenosti u prozirnim lomnim medijima. Schlieren fotografija koristi posebne objektive sa ograničenim otvorom blende.

U takvim kamerama, direktni zraci prolaze kroz sočivo i koncentrišu se na reznu dijafragmu, koja se još naziva i Foucaultov nož. U ovom slučaju, reflektovana i raspršena svjetlost od strane objektiva nije fokusirana na nož i pada na matricu kamere. Zahvaljujući tome, oslabljena svjetlost raspršena i reflektirana lomovima u zraku ne gubi se u direktnim zracima.

Udarni talasi su jasno vidljivi na objavljenom videu. Predstavljaju područja u kojima pritisak i temperatura okoline doživljavaju oštar i snažan skok. Udarne valove promatrač na tlu percipira kao eksploziju ili vrlo glasan prasak, ovisno o udaljenosti od nadzvučnog objekta.

Zvuk eksplozije iz udarnih valova naziva se zvučni bum, i to je jedna od glavnih prepreka u razvoju nadzvučnog putničko vazduhoplovstvo. Trenutno vazduhoplovnim propisima zabraniti nadzvučni letovi aviona iznad naseljenih kopnenih područja.

Vazduhoplovne vlasti mogu dozvoliti nadzvučne letove iznad naseljenog zemljišta ako se percipira nivo buke putnički avion neće prelaziti 75 decibela. Učiniti postojanje građanskim supersonic aviation Moguće je da programeri danas traže različite tehničke načine da nove letelice učine „tišim“.

Kada leti nadzvučnim brzinama, avion generiše mnogo udarnih talasa. Obično se javljaju na vrhu nosnog konusa, na prednjoj i zadnjoj ivici krila, na prednjim ivicama repa, u oblastima kovitlaca i na ivicama usisnika za vazduh.

Jedan od načina da se smanji nivo buke je promena aerodinamičkog dizajna aviona.

Konkretno, vjeruje se da će redizajn nekih elemenata okvira aviona omogućiti izbjegavanje oštrih skokova tlaka na prednjoj strani udarnog vala i oštrih padova tlaka u stražnjem dijelu uz naknadnu normalizaciju.

Udarni val s oštrim skokovima naziva se N-val, jer na grafikonu podsjeća na ovo posebno slovo latinice. Upravo ti udarni talasi se doživljavaju kao eksplozija. Novi aerodinamički dizajn aviona će morati da generiše S-talase sa padom pritiska koji je glatki i nije toliko značajan kao kod N-talasa. Očekuje se da će S-talasi biti percipirani kao mekana pulsacija.

Američka kompanija Lockheed Martin razvija demonstrator tehnologije za "tihu" nadzvučnu letjelicu u sklopu projekta QueSST. Radovi se izvode po nalogu NASA-e. U junu ove godine završen je idejni projekat aviona.

Prvi let demonstratora planiran je za 2021. godinu. "Tiha" supersonična letelica će biti jednomotorna. Njegova dužina će biti 28,7 metara. Dobit će jedrilicu, čiji trup i krilo podsjećaju na obrnuti avion. QueSST će imati konvencionalno vertikalno peraje i horizontalna kormila za manevrisanje pri malim brzinama.

Na vrhu peraje bit će ugrađen mali rep u obliku slova T, koji će "razbijati" udarne valove iz nosa i krošnje. Luk Zrakoplov će biti značajno produžen kako bi se smanjio otpor i smanjio broj promjena u konstrukciji aviona gdje se mogu formirati udarni valovi tokom leta pri nadzvučnim brzinama.

QueSST tehnologija podrazumijeva razvoj takve aerodinamične strukture aviona, na čijim rubovima bi se formirao najmanji mogući broj udarnih valova. Istovremeno, oni talasi koji će se još formirati trebali bi biti mnogo manje intenzivni.

 

Možda bi bilo korisno pročitati: