בטיסה אופקית ישרה, זווית ההתקפה של המטוס גדלה עם עליית המהירות, ומוסיפה עילוי למטוס, מה שיוצר כנף. עם זאת, גם התגובה האינדוקטיבית עולה. זווית ההתקפה של כלי טיס מסומנת באות היוונית "אלפא" ומשמעותה זווית הממוקמת בין אקורד הכנף לכיוון מהירות זרימת האוויר.
כנף וזרימה
כל עוד יש תעופה בעולם, כל כך הרבה מטוסים מאויימים על ידי אחת הסכנות השכיחות והנוראות ביותר - ניתוק לתוך סחרחורת, כי זווית ההתקפה של המטוס הופכת להיות גבוהה מהערך הקריטי. אז חלקות זרימת האוויר סביב הכנף מופרעת, וכוח ההרמה יורד בחדות. עצירה מתרחשת בדרך כלל על כנף אחת, מכיוון שהזרימה כמעט אף פעם אינה סימטרית. על הכנף הזה המטוס נעצר, וטוב שהתא לא יהפוך לסובבת זנב.
למה דברים כאלה קוריםכאשר זווית ההתקפה של המטוס עולה לערך הקריטי שלו? או שהמהירות אבדה, או שהתמרון העמיס על המטוס יותר מדי. זה יכול לקרות גם אם הגובה גבוה מדי וקרוב ל"תקרת" האפשרויות. לרוב, האחרון מתרחש כאשר ענני רעמים עוקפים מלמעלה. לחץ המהירות בגובה קטן, הספינה הופכת לא יציבה יותר ויותר, וזווית ההתקפה הקריטית של המטוס עלולה לגדול באופן ספונטני.
תעופה צבאית ואזרחית
המצב המתואר לעיל מוכר מאוד לטייסי מטוסים בעלי יכולת תמרון, במיוחד למטוסי קרב, שיש להם ידע תיאורטי וניסיון מספיק כדי לצאת מכל מצב מסוג זה. אבל המהות של תופעה זו היא פיזיקלית בלבד, ולכן היא אופיינית לכל כלי הטיס, מכל הסוגים, מכל הגדלים ולכל מטרה. מטוסי נוסעים אינם טסים במהירויות נמוכות במיוחד, וגם עבורם לא ניתנים תמרונים אנרגטיים. טייסים אזרחיים לרוב אינם מתמודדים עם המצב שבו זווית ההתקפה של כנף המטוס הופכת קריטית.
זה נחשב חריג אם ספינת נוסעים מאבדת לפתע מהירות, למעשה, רבים מאמינים שבדרך כלל זה לא בא בחשבון. אבל לא. הנוהג המקומי והזר מראה שזה קורה אפילו לעתים רחוקות מאוד, כאשר דוכן מסתיים באסון ובמותם של אנשים רבים. טייסים אזרחיים אינם מאומנים היטב להתגבר על מצב כזה.כְּלִי טַיִס. אבל ניתן למנוע את המעבר לסחרור זנב אם זווית ההתקפה של המטוס בזמן ההמראה לא הופכת לקריטית. בגובה נמוך, כמעט בלתי אפשרי לעשות שום דבר.
דוגמאות
כך קרה בהתרסקויות שהתרחשו עם מטוסי TU-154 בזמנים שונים. לדוגמה, בקזחסטן, כשהספינה ירדה במצב עמידה, הטייס לא הפסיק למשוך את ההגה לעבר עצמו, בניסיון לעצור את הירידה. והספינה הייתה צריכה לקבל את ההיפך! הורד את האף כדי לתפוס מהירות. אבל עד עצם הנפילה לקרקע, הטייס לא הבין זאת. בערך אותו דבר קרה ליד אירקוטסק וליד דונייצק. כמו כן, ה-A-310 ליד קרמנצ'וג ניסה לצבור גובה כאשר היה צורך לצבור מהירות ולצפות בחיישן התקיפה בזווית התקיפה במטוס כל הזמן.
כוח הרמה נוצר כתוצאה מעלייה במהירות הזרימה הזורמת סביב הכנף מלמעלה לעומת מהירות הזרימה מתחת לכנף. ככל שהזרימה שהושגה במהירות גדולה יותר, כך הלחץ בה קטן יותר. ההבדל בלחץ על הכנף ומתחת לכנף - זהו, הרם. זווית ההתקפה של כלי טיס היא מדד לטיסה רגילה.
מה לעשות
אם הספינה מתגלגלת לפתע ימינה, הטייס מסיט את ההגה שמאלה, כנגד הגלגול. במקרה זה, הגלגלון בקונסולת הכנף סוטה כלפי מטה ומגביר את זווית ההתקפה, מאט את זרם האוויר ומגביר את הלחץ. במקביל, הזרימה מלמעלה על הכנף מאיצה ומפחיתה את הלחץ על הכנף. ובאגף ימין, באותו רגע, מתרחשת הפעולה ההפוכה. Aileron - למעלה, זווית ההתקפה יורדת והרמהכּוֹחַ. והספינה יוצאת מהרשימה.
אבל אם זווית ההתקפה של המטוס (במהלך נחיתה, למשל) קרובה לקריטית, כלומר גדולה מדי, לא ניתן להטות את הגלגלון כלפי מטה, אז החלקות של זרם האוויר מופרעת, מתחילה להתערבל. ועכשיו זה דוכן, שמסיר בחדות את מהירות זרימת האוויר וגם מגביר בחדות את הלחץ על הכנף. כוח ההרמה נעלם במהירות, בעוד הכל בסדר בכנף השנייה. ההבדל בהרמה רק מגדיל את הגליל. אבל הטייס רצה את הטוב ביותר… אבל הספינה מתחילה לרדת, להיכנס לסיבוב, לסובב זנבות וליפול.
איך לפעול
טייסים מתאמנים רבים מדברים על זווית ההתקפה של מטוס "עבור בובות", אפילו מיקויאן כתב הרבה על זה. באופן עקרוני, הכל פשוט כאן: אין כמעט סימטריה מלאה בזרימת האוויר, ולכן, גם ללא גלגול, זרימת האוויר יכולה להיעצר, וגם רק על כנף אחת. אנשים שרחוקים מאוד מטייס, אבל מכירים את חוקי הפיזיקה, יוכלו להבין שזו זווית ההתקפה של המטוס הפכה קריטית.
מסקנה
עכשיו קל להסיק מסקנה פשוטה ויסודית: אם זווית ההתקפה גדולה במהירות נמוכה, אי אפשר, לחלוטין בלתי אפשרי, לנטרל את הגלגול עם הגלגלים. הוא מוסר על ידי ההגה (פדלים). אחרת, קל לעורר חולץ פקקים. אם עדיין מתרחש דוכן, רק טייסים צבאיים יכולים להוציא את הספינה מהמצב הזה, אזרחים לא מלמדים זאת, הם טסים לפי כללים מגבילים מאוד.
ואתם צריכים ללמוד! אחרי שהמטוס מתרסקהקלטות השיחות מה"קופסאות השחורות" מנותחות תמיד בקפידה. ולא פעם אחת בתא הטייס של מטוס התרסק בסיבוב זנבו נשמע "הגה!", למרות שזו הדרך היחידה להציל. ו"רגל נגד גליל!" גם לא נשמע. טייסי תעופה אזרחית לא מוכנים למצבים כאלה.
למה זה קורה
מטוסי נוסעים הם אוטומטיים כמעט לחלוטין, מה שכמובן מקל על פעולות הטייס. זה נכון במיוחד עבור תנאי מזג אוויר קשים וטיסות בלילה. עם זאת, כאן טמונה הסכנה הגדולה. אם אי אפשר להשתמש במערכת הקרקע, אם לפחות צומת אחד במערכת האוטומטית נכשל, יש להשתמש בשליטה ידנית. אבל הטייסים מתרגלים לאוטומציה, ומאבדים בהדרגה את כישורי הטיס שלהם "בדרך הישנה", במיוחד בתנאים קשים. אחרי הכל, אפילו הסימולטורים עבורם מוגדרים למצב אוטומטי.
כך קורות תאונות מטוס. לדוגמה, בציריך, מטוס נוסעים לא יכול היה לנחות כראוי על הכוננים. מזג האוויר היה מינימלי, והטייס לא יצא במונית, התנגש בעצים. כולם מתו. לעתים קרובות קורה שהאוטומציה היא זו שגורמת לעצירה לתוך סחרחורת. הטייס האוטומטי תמיד משתמש בגלגלונים נגד גלגול ספונטני, כלומר, הוא עושה את מה שלא ניתן לעשות במקרה של איום בעצירה. בזוויות התקפה גבוהות, יש לכבות מיד את הטייס האוטומטי.
דוגמה לפעולת טייס אוטומטי
טייס אוטומטי כואב לא רק כאשרתחילת הדוכן, אך גם כאשר המטוס נשלף מסיבוב. דוגמה לכך היא המקרה באחטובינסק, כאשר טייס ניסוי צבאי מצוין אלכסנדר קוזנצוב נאלץ להדיח, והוא הבין מה העניין. הוא תקף את המטרה כשהטייס האוטומטי מופעל כאשר פרץ לסחרור הזנב. פעמיים הוא הצליח לעצור את סיבוב המטוס, אבל הטייס האוטומטי תמרן בעקשנות את הגלגלים, והסיבוב חזר.
בעיות כאלה, המתעוררות ללא הרף בקשר עם התפוצה הרחבה ביותר של בקרה אוטומטית מתוכנתת של מטוסים, מדאיגות ביותר לא רק עבור מומחים מקומיים, אלא גם עבור תעופה אזרחית זרה. מתקיימים סמינרים ועצרות בינלאומיות המוקדשים לבטיחות טיסה, בהם בהחלט מצוין שהצוותים מאומנים בצורה גרועה בהטסת מטוס עם רמה גבוהה של אוטומציה. הם יוצאים ממצבים קשים רק אם לטייס יש כושר המצאה אישי וטכניקת טיס ידנית טובה.
הטעויות הנפוצות ביותר
אפילו האוטומציה של הספינה לרוב אינה מובנת היטב על ידי טייסים. ב-40% מתאונות הטיסה זה שיחק תפקיד (מהן 30% הסתיימו באסון). בארה ב החלו לאסוף עדויות לחוסר הרמוניה בקרב טייסים עם מטוסים אוטומטיים מאוד, וכבר הצטבר קטלוג שלם שלהם. לעתים קרובות מאוד, טייסים אפילו לא שמים לב לכשל של המצערת האוטומטית והטייס האוטומטי בכלל.
יש להם שליטה גרועה על מצב המהירות והאנרגיה, כי המצב הזה לא נשמר. יש טייסים שלא מבינים שהסטת הגה כבר לאנכון. יש צורך לשלוט בנתיב הטיסה, והטייס מוסח על ידי תכנות המערכת האוטומטית. ועוד הרבה שגיאות כאלה מתרחשות. גורם אנושי - 62% מכלל התאונות הקשות.
הסבר "על האצבעות"
מהי זווית ההתקפה של כלי טיס, כולם בטח כבר יודעים, ואפילו אנשים שאינם קשורים לתעופה מבינים את חשיבות המושג הזה. עם זאת, האם יש כאלה? אם יש, אז יש מעט מאוד מהם על פני כדור הארץ. כמעט כולם טסים! וכמעט כולם מפחדים מטיסות. מישהו דואג מבפנים, ומישהו ממש על הסיפון נכנס להיסטריה בכל הסערה הקטנה ביותר.
אולי, יהיה צורך לספר לנוסעים על המושגים הבסיסיים ביותר לגבי המטוס. הרי זווית ההתקפה הקריטית של המטוס היא בכלל לא מה שהם חווים עכשיו, ועדיף שהם יבינו זאת. ניתן להורות לדיילות להעביר מידע כזה, להכין איורים מתאימים. למשל, לספר שאין כמות עצמאית כמו כוח הרמה. זה פשוט לא קיים. הכל עף הודות לכוח האווירודינמי של התנגדות האוויר! טיולים כאלה ליסודות המדע יכולים לא רק להסיח את הדעת מהפחד מטיסות, אלא גם לעניין.
חיישן זווית ההתקפה
למטוס חייב להיות מכשיר שיכול לקבוע את זווית הכנף ואופקיות זרימת האוויר. כלומר, מכשיר כזה, שבו תלויה רווחת הטיסה, צריך להדגים לנוסעים לפחות בתמונה. עם חיישן זה, אתה יכול לשפוט כמה רחוק נראה האף של המטוסלמעלה או למטה. אם זווית ההתקפה קריטית, למנועים אין מספיק כוח להמשיך את הטיסה, ולכן מתרחשת עצירה בכנף אחת.
ניתן להסביר את זה בפשטות: הודות לחיישן זה, ניתן לראות את הזווית בין המטוס לקרקע. הקווים צריכים להיות מקבילים בטיסה בגובה שכבר טיפס כשיש עוד זמן לפני הירידה. ואם קו העובר לאורך הקרקע נוטה לקו הנמשך נפשית לאורך המישור, מתקבלת זווית, שנקראת זווית ההתקפה. גם אתה לא יכול בלעדיו, כי המטוס ממריא ונוחת בזווית. אבל הוא לא יכול להיות ביקורתי. כך בדיוק צריך לספר. וזה לא כל מה שנוסעים צריכים לדעת על טיסה.
