Як швидко здатні літати літаки

admin2025

Для літака важливий параметр – його швидкість. Це той показник, який турбує і авіаторів, і диспетчерів, і передусім пасажирів. Звичайним людям, які користуються послугами повітряних суден, завжди цікаво, з якою швидкістю вони летітимуть.

Сучасні лайнери легко розвивають 600-800 км/год. І це далеко не межа. Показники подолання повітряного простору можуть бути як нижчими, так і набагато вищими. Загалом наука за сторіччя змогла зробити величезний ривок уперед. Наприклад, «Ілля Муромець» на початку XX століття міг стабільно утримувати лише трохи більше 100 км/год.

Які параметри впливають на швидкість?

Швидкість літального апарату залежить від кількох основних значень. Це характеристики літака, величина його аеродинамічних сил і ті моменти, які діють ззовні: щільність повітря, тиск, сила та напрям вітру.

З погляду фізики, швидкість літака дорівнює відношенню відстані до часу. Зазвичай розглядають середні показники й у розрахунку беруться малі інтервали – найчастіше прийнято вимірювати швидкість метрів на секунду, що потім нескладно перевести кілометри на годину (множенням на 3,6).

Розрізняють кілька видів швидкостей:

колійна – показник руху повітряного судна щодо земної поверхні
справжня – швидкість щодо повітряного середовища; може збігатися з колійною за відсутності вітру
приладова – показник, визначений за допомогою кількох вимірювань тиску за допомогою спеціальних трубок

Класифікація літаків за швидкостями

Фахівці поділяють існуючі моделі повітряних суден на такі види:

Дозвукові. Основна галузь цивільної авіації.Характеристики моделей різні, але найвищий показник швидкості сучасного лайнера приблизно 1035 км/год, що вже наближається до наступного виду літаків.
Трансзвукові. Тут прискорення дорівнює швидкості звуку чи максимально наближено щодо нього. Наприклад, на висоті 8 тис. метрів швидкість звуку становить 1109 км/год. Відповідно, всі повітряні судна, здатні досягти цієї межі, можна віднести до трансзвукових.
Надзвукові. Перевищують звуковий бар'єр, що активно використовуються у військовій авіації. Винищувачі, штурмовики, безпілотники розганяються до 3-4 тис. км/год.
Гіперзвукові. Використовуються рідко, але над розробкою нових гіперзвукових літальних апаратів працюють сьогодні інженери у різних країнах. Рівень швидкості звуку перевищують у 5-6 разів. Експериментальний американський Х-43А може розігнатися до 11200 км/год.

Пасажирські літаки та їх швидкість

Громадянські лайнери із пасажирами на борту виробляють у середньому 60-80% свого ресурсу. Тому виділяють крейсерські показники швидкості та максимальні. У технічній документації вказуються два значення, причому середня швидкість розраховується конструкторами, виходячи з максимально можливої.

Основні швидкісні характеристики лайнерів

Іл-62. Дальномагістральний борт, що вміщує 198 пасажирів, звичайна швидкість – 850 км/год.
Іл-86. Дуже великий за розмірами лайнер, здатний перевезти 314 людей, 950 км/год.
Іл-96. Розрахований на далекі перельоти та на 300 місць на борту максимум, норма – до 900 км/год.
Ту-134. Призначений для нетривалих польотів до 96 осіб, 850 км/год.
Ту-154. До 180 пасажирів та середній темп – 900-930 км/год.
Ту-204. Середній показник – 850 км/год, кількість осіб – до 214.
Як-40. До 36 пасажирів, нормальний показник – 510 км/год, максимальний – 550 км/год.
Boeing-747. На далекі відстані до 298 осіб, стандарт під час польоту – 915-917 км/год.
Boeing-777. Також розрахований на великі перельоти, але всього 148 пасажирів та 891 км/год.
Airbus A310. Маршрути різної довжини. Стандартні показники: 183 місця, 858 км/год.
Airbus A320. Аеробус може долати середні дистанції зі швидкістю 853 км/год та зі 149 пасажирами на борту.
Airbus A330. Створено для тривалих рейсів. Розрахований на 398 осіб. І середній темп – 925 км/год.
Airbus А380. Найбільший у світі пасажирський лайнер. Місткість – 700, нормальна швидкість – 890-900 км/год за максимальної – 1019.

Найшвидші пасажирські судна

Як видно, показники цивільних судів, що експлуатуються сьогодні, варіюються в межах 600-900 км/год. Проте історії відомі випадки надзвукових пасажирських лайнерів. Перший – знаменитий Ту-144, випущений у 1968 році та здатний розвивати до 2 500 км/год. Його припинили використовувати у 1978 році. Другий – франко-англійський "Конкорд", що літав до 2003 року.

На відео короткий екскурс до історії легендарних надзвукових пасажирських літаків. Огляд причин, чому світ відмовився від ультрашвидкісних цивільних польотів.

Гіперзукових лайнерів винайдено не було, але робота у цьому напрямі ведеться і російськими конструкторами, і зарубіжними. Найбільш відомий сьогодні європейський проект Zehst, що зможе розвивати 5 тис. км/год. Подібні вітчизняні проекти – Ту-444 та Ту-244 – зараз заморожені.

Причини відмови від надзвукових швидкостей

Відсутність аеродромів. Кількість смуг, на які можна посадити надзвукові лайнери, дуже обмежена.Як правило, це військові аеродроми.
Складності конструкції. Надшвидкісні літаки мають обтічну форму та суворі обмеження по довжині борту. Таким чином, конструктивно судна мало підходять під пасажирські габарити.
Надмірна витрата палива. Вартість квитків на такі рейси склала б дуже значну суму, що економічно невигідно як для споживачів, так і для перевізників.
Ремонтні роботи та обслуговування. Майже після кожного перельоту потрібно проводити повне обслуговування борту. Це перевірка заклепувальних кріплень, фюзеляжу тощо.

Зліт – як відбувається і на яких швидкостях

Кожен літак має індивідуальні технічні характеристики, відповідно до яких і відбувається його експлуатація. Процес підйому лайнера повітря здійснюється поетапно.

Набір обертів двигуном. Приблизно на 800-820 оборотах за хвилину починається рух літака смугою.
Розгін та прискорення. Пілот керує повітряним судном на землі, досягаючи необхідних показників швидкості, перебуваючи у стійкому положенні на трьох колесах.
Відрив та набір висоти. Для здійснення зльоту потрібно розігнати літак до 185 км/год і плавно підняти ніс шляхом натягу рукояті. Внаслідок цього судно продовжує рух на двох колесах та відривається від землі, досягнувши швидкості 225 км/год.

Наведені вище приблизні показники для моделі Boeing-737. Чим вища маса лайнера, тим більшу швидкість він має розвинути на землі. Крім того, мають значення при зльоті та наборі висоти також і зовнішні фактори. Це напрям і сила вітру, щільність повітряного потоку, вологість, якість та стан злітної смуги.

У випадках, коли сильний вітер проти руху літака можуть знадобитися показники, що перевищують стандартні вдвічі. При цьому у зворотній ситуації, коли вітер попутний, зусилля будуть потрібні мінімальні.

Посадка літака

Приземлення повітряного судна – процес протилежний зльоту. Відповідно, всі етапи виконуються у зворотній послідовності: плавне зниження, захід на посадку та випрямлення, утримування літака та торкання смуги.

Важкі лайнери розпочинають процес безпосереднього приземлення з висоти 20-25 метрів. Тут визначальним параметром є саме маса повітряного судна. Швидкість заходу безпосередньо співвідноситься з вагою.

Намагаючись розрахувати час перебування у повітрі та подолання відстані між точками самостійно, слід враховувати, що пілоти вкрай рідко розвивають максимально можливі для судна показники. Навіть маючи характеристики близькі до надзвукових, лайнер переміщатиметься з комфортною та економною у плані енерговитрат крейсерською швидкістю. Отже, під час розрахунків потрібно орієнтуватися на середні значення.

На нинішньому етапі розвитку пасажирська авіація перебуває перед звуковим бар'єром. Враховуючи попередню історію, можна дійти невтішного висновку, що у недалекому майбутньому перешкода буде взято. Громадянські лайнери вийдуть на новий рубіж. Основне завдання – літати далі, швидше, із мінімальними витратами.

Зберегти собі сторінку:

Як швидко здатні літати літаки - Priroda.v.ua

До ключових характеристик, що визначають якість послуг, що надаються сучасними авіакомпаніями, відносяться не тільки наявність комфортного салону або високий рівень сервісу, але й час, за який авіалайнер може доставити пасажирів з однієї точки світу в іншу. Максимальні та мінімальні швидкісні показники визначаються потужностями конфігурацій, що використовуються: сьогодні повітряні судна набирають швидкий хід відразу після зльоту та підйому на потрібну висоту, і зберігають його практично до моменту посадки, підтримуючи стабільний крейсерський темп. З якою швидкістю літають пасажирські літаки, скільки кілометрів за годину чи метрів за секунду проходить Боїнг у польоті, і за рахунок чого вдається витримувати досить суворий розклад авіаперевезень? Давайте розумітися.

Загальна вистава

На ранніх етапах розвитку цивільної авіації передові інженерні розробки забезпечували показники до 200 км/год, що безперечно справляло враження на недосвідчених обивателів. Звичайно, в наші дні подібні показники вже не здаються чимось незвичайним — аналогічні результати може продемонструвати практично будь-який бюджетний автомобіль, загальна вартість створення якого не можна порівняти з витратами на авіабудування. Втім, розвиток технологій не оминув і повітряні судна — швидкість сучасних літаків збільшилася в кілька разів, а окремі моделі мають аеродинаміку, що дозволяє долати звуковий бар'єр.

Технічний прогрес сприяв зміні стандартів промисловості.У сфері пасажирських та вантажних перевезень все більше уваги приділяється безпеці, надійності та комфорту, тоді як військова авіація зосереджена на створенні швидких та маневрених апаратів, готових до виконання складних завдань у екстремальних умовах. При цьому важливою складовою залишається збереження балансу між витратами на літакобудування та швидкісними характеристиками, від якого залежать ціни на надання послуг.

Якщо говорити про те, з якою швидкістю повинен летіти літак, що знаходиться у повітрі, то стандартом для сучасних авіалайнерів вважається діапазон від 600 до 900 км/год. Це крейсерське значення, яке забезпечує максимальну дальність польоту при заданій висоті та динаміці ходу. Щоб спробувати заощадити робочий ресурс силових установок та значно знизити витрату палива, застосовується спеціальний режим, у якому двигуни задіяні на 70% від вихідного показника потужності. Завдяки цьому знижується знос і збільшується тривалість терміну служби літальних апаратів.

Яка середня швидкість пасажирського літака

Говорячи про швидкісні характеристики, доцільно виділити три основні стадії, кожної з яких передбачені окремі рекомендації і нормативи.

Зліт

Початковий етап – підйом у повітря, для якого необхідно розвинути певний темп. Значення визначається з урахуванням сукупності зовнішніх факторів, що впливають на динаміку — насамперед йдеться про вітрове навантаження та інші погодні умови. Комерційні лайнери зазвичай відриваються від злітно-посадкової смуги при досягненні показника швидкості літака, яка дорівнює 100-100 км/год, і послідовно збільшують його до 340-360 км/год, набираючи оптимальний хід.

Політ

Крейсерський норматив залежить від технічних характеристик повітряного судна. При перельотах великі відстані зазвичай використовується режим, що дозволяє витримувати 475-500 вузлів. Якщо переводити в більш звичний формат — середнє значення умовного Боїнга становить від 800 до 900 км/год, залежно від специфіки рейсу, що забезпечує суттєву економію часу для пасажирів та комерційних компаній. Що стосується турбогвинтових літаків — швидкість апарату, що летить, частіше обмежується показником у межах 600 кілометрів на годину. До факторів, що впливають на динаміку, відносяться опір вітру, завантаженість борту, а також інші аспекти.

Посадка

Для коригування темпу використовується система закрилків та передкрилок, яка активується як під час зльоту, так і під час підготовки до приземлення. З її допомогою екіпаж судна може змінювати рівень підйомної сили та збільшувати площу крил, поступово уповільнюючи хід. Оптимальним для швидкого та безпечного гальмування вважається показник у 250-280 км/год – таким чином, швидкість польоту літака в повітрі падає до 4200 м за хвилину, що забезпечує більш плавне зниження, і дозволяє пілотам дотримуватися спочатку заданої траєкторії заходу на посадку. При розрахунку значення до уваги береться як погодна обстановка, а й протяжність злітно-посадкової смуги, від якої залежить максимальна дистанція гальмування.

Гранично-допустимі швидкісні характеристики

Потужність силових установок, що використовуються на сучасних авіалайнерах, дозволяє вільно розвивати та підтримувати потрібний крейсерський темп.При цьому більшість виробників не рекомендує тривалу експлуатацію повітряних суден із граничним навантаженням, оскільки подібна практика веде до більш швидкого вироблення робочого ресурсу основних механізмів та конструктивних вузлів.

Мінімальне значення

Як приклад можна взяти рекомендований показник Boeing 737-800. Тестові випробування показують, що при швидкості літака 220 км/год він зберігає стабільність польоту без втрати висоти або погіршення характеристик аеродинаміки.

Максимальний темп

Гранично допустимий розгін залежить від модифікації лайнера. Так, для 500-х Боїнгів 737 норматив складає 910 км/год. При цьому дальність рейсу з повним навантаженням залежатиме не тільки від запасу палива, а й від сили зовнішнього опору, і може помітно зменшитись при тривалій роботі двигунів у такому режимі. Саме тому інструкції наказують пілотам, що знаходяться в ешелоні, витримувати крейсерський темп, що забезпечує баланс між витратою пального та дальністю польоту.

Яку швидкість розвивають надзвукові літаки

Розвиток технологій дозволило інженерам провідних авіакомпаній створити спеціальні моделі, швидкісні характеристики яких у 2,5-3 рази перевищують показники, що демонструються звичайними лайнерами. Таким чином, максимальний розгін подібних апаратів становить близько 2500 км/год, що бачиться значно вигіднішим і ефективнішим рішенням для різних практичних завдань. Проте від масового випуску повітряних суден цієї категорії в пасажирському сегменті давно відмовилися — і на це є кілька причин:

Безпека.Для літаків, здатних долати звуковий бар'єр, потрібно максимально обтічний корпус, що суперечить стандартам, встановленим для сучасних авіалайнерів. Домогтися оптимального поєднання конфігурації та комфорту для пасажирів дуже проблематично, а недотримання базових вимог може обернутися деформацією та розгерметизацією фюзеляжу на граничних швидкостях.
Витрати. Надзвукові моделі не можуть похвалитися економічною витратою палива, що зумовлює збільшення супутніх витрат на експлуатацію. У тих випадках, коли йдеться про пасажирські перевезення, доводиться збільшувати ціни на квитки, наслідком чого стає зниження масового попиту.
Необхідність додаткової підготовки аеропортів. Великогабаритні агрегати потребують особливих умов посадки, вимагаючи більшої протяжності злітно-посадкових смуг. Виділити додаткову площу на обмеженому просторі — завдання, вирішити яке найчастіше неможливо.
p align="justify"> Періодичність планового обслуговування. Експлуатація складного апарату, що зазнає підвищених навантажень під час роботи на надзвуковій швидкості, передбачає необхідність проведення технічного огляду після кожного рейсу. Інакше є ризик пропустити поломки, які можуть призвести до катастрофічних наслідків. Логічно, що для приватних перевізників подібний актив, який потребує постійного ремонту, зрештою виявляється нерентабельним.

Що впливає на швидкість літака

Для будь-якого авіалайнера діапазон льотно-технічних можливостей визначається значеннями гранично можливих показників висоти та розгону у польоті.Мінімальний норматив визначається у прив'язці до нижнього порога темпу, вихід за який призводить до звалювання апарату через недостатність підйомної сили, що утримує. Максимум у свою чергу визначається потужністю силових установок та стійкістю вузлів конструкції, що піддаються навантаженням у процесі експлуатації.

При розрахунку значень враховуються норми повітряної швидкості – інтенсивності пересування по відношенню до повітря, щільність і температура якого залежить від набраної висоти. У розрідженій атмосфері значення збільшується, оскільки опір виявляється менше, і дозволяє літаку летіти швидше. У той самий час слід враховувати, що у цьому сегменті виникають сильні струменеві течії, які, залежно від напрямку, можуть створювати додаткову попутну тягу, і підвищувати показники лобового опору.

Виходячи з цього, інтенсивність вітру є суттєвим фактором, що визначає швидкість переміщення авіалайнера, що знаходиться у повітрі. Знаючи сукупність перелічених вище значень, можна розрахувати швидкісні характеристики в дорозі, які використовуються в авіації при розрахунку очікуваного часу прибуття судна до наміченої точки. Так, наприклад, при перельотах на великій висоті, що здійснюються в Північній півкулі, переважають повітряні потоки, спрямовані у бік сходу, що зумовлює скорочення тривалості рейсів з Москви до Пекіна щодо зворотного маршруту — незалежно від швидкості, що розвивається лайнером.

Приклади швидкісних показників пасажирських літаків

Сьогодні перевізниками використовують різні моделі суден, розроблених як вітчизняними, так і зарубіжними інженерами.Кожен виробник має кілька модифікацій, характеристики яких дозволяють виконувати конкретні польотні завдання в певних умовах експлуатації. Розглянемо найпопулярніші варіанти, знайомі більшості обивателів:

Ту-134 – авіалайнер, розрахований на польоти з невеликою довжиною дистанції, здатний взяти на борт до 96 пасажирів. Розрахункове значення крейсерської швидкості – 850 км/год.
Ту-154 – літак, орієнтований на рейси середньої дистанції, максимальне завантаження якого складає 180 осіб. Перебуваючи у повітрі, розганяється до 950 кілометрів на годину.
Sukhoi Superjet 100 – модель, популярна серед власників невеликих приватних авіаліній з малим завантаженням, за характеристиками можна порівняти з 134-м Туполєвим (98 чол., 830 км/год).
ІЛ-62 – лайнер для тривалих перевезень на великі відстані, що відрізняється раціональним інтер'єром салону, що вміщує до 197 пасажирів. Оптимальна швидкість руху – 460 вузлів.
ІЛ-86 – великогабаритний літак, розрахований на середньострокові перельоти, що вміщує до 314 осіб. При такому суттєвому завантаженні крейсерський хід судна досягає 950 кілометрів на годину.
Airbus-A310 – поставляється виробником у різних комплектаціях, що розширює діапазон сфер застосування та дозволяє вибирати модифікації з відповідною протяжністю. Стандартні показники – 183 чол., 858 км/год.
Airbus-A330 – авіалайнер, максимальна місткість якого складає 398 пасажирів. Для польотів великі відстані рекомендоване значення — 574 миль/ч.
Boeing-747 — мабуть, найбільш відомий пасажирський лайнер, який пропонує перевізникам можливість одночасного обслуговування 298 клієнтів, і швидкісний темп, що розвиває, з крейсерським значенням 917 кілометрів на годину.
Boeing-777 – і ще одна модель для довгих дистанцій, недоліком якої можна вважати економічний формат салону, що вміщує трохи більше 148 осіб. Розганяється у повітрі до 891 км/год.

Приклади найшвидших надзвукових апаратів

Багато людей здатні уявити собі, з якою швидкістю рухається літак, який їде по ЗПС або набирає висоту. Однак показники, що демонструються повітряними суднами цієї категорії, виявляються значно вимогливішими до можливостей людської уяви:

Bell X-1 — американська технологія, єдиний екземпляр якої побачив світ ще 1947 року, і розігнався до 1541 км/год. Сьогодні є музейним експонатом у США.
North X-15 — модель, оснащена ракетним двигуном, 1959 р. досягла максимального значення 6167 км/год. За всю історію було створено лише три подібні апарати, метою застосування яких було наукове дослідження верхніх атмосферних шарів, а також їх реакцію входження крилатих тіл.
Lockheed SR-71 – представник військової авіації, що використовувався американськими ВПС до 1998 р. Технічні характеристики розвідника дозволяли розвивати до 3700 км/год.
МіГ-25 – трохи менш швидкий (до 3000), але більш маневрений апарат, що вирізнявся оптимальною адаптацією до бойових умов. Один із екземплярів у 1976 році був викрадений на територію Японії, де став предметом детального вивчення для місцевих інженерів.
F-22 Raptor – військовий літак, розроблений у США, що відноситься до п'ятого покоління.Крейсерський хід машини дорівнює 1,54 маху (близько 1890 км/год), максимальний – 2,09.
Су-100 – ударний розвідник, початковий проект якого передбачав ширший діапазон функціональних та стратегічних завдань. Відрізняється високою швидкістю, розвиваючи темп 3200 км/год.
XB-70 – один із перших літальних апаратів, що розігналися більш ніж на 1717 вузлів, при першому тестуванні якого опір повітря призвів до зриву більш ніж 60 сантиметрів кромки.
Ту-144 — радянська відповідь британському «Конкорду», випущена у 16 примірниках. Максимальний хід надзвукового пасажирського літака, розробленого КБ «Туполєв» у шістдесятих, дорівнював 2500 км/год.
Aerospatiale-BAC Concorde – одна з двох моделей, що застосовувалися в комерційних перевезеннях, знята з експлуатації у 2003 році. Крейсерський темп лайнера – 2150, максимум – 2330.

Підіб'ємо підсумки

Провідні світові країни продовжують інвестувати у розробку авіалайнерів нового покоління, які мають перевершити вже існуючі моделі за багатьма показниками. Враховуючи стрімкий розвиток технологій, а також появу легких та високоміцних матеріалів, що забезпечують надійність та безпеку експлуатації при екстремальних навантаженнях, швидкість сучасних літаків може стати ще вищою.