въздействат

Наскоро, в един от моите туитове, споменах темата за "горещите и високи" летища и някои любопитни хора, с добра преценка, ми зададоха няколко въпроса, на които ще се опитам да отговоря едновременно с тази статия. Терминът е непознат за много хора, които редовно пътуват със самолет, и дори за много спортни или свръхлеки пилоти, които не са наясно с ограниченията, породени от високите летни температури в северното полукълбо или южното в южното полукълбо.

Надморска височина на плътността (DA).

Нека запазим поръчка. За да разберем добре „Hot & High“, трябва добре да обясним каква е височината на плътността като основен елемент на статията. Трябва да вземем предвид този фактор, който невидимо и с голямо въздействие оказва влияние върху характеристиките на самолета. Може би най-важният фактор от всички онези, които влияят, когато пристигнат високи температури.

Самолетът използва аеродинамични средства за генериране на повдигане като крило или неговите стабилизатори, както вертикални, така и хоризонтални, а средата, в която се извършва, е въздухът. Освен това двигателите използват въздух за извършване на горене или сцепление, ако говорим за витла.

Въздухът се счита за течност, която при повишаване на температурата молекулите, които го съставят, се разпръскват (плътността на въздуха намалява). Ако, от друга страна, температурата му намалее, молекулите ще заемат по-малко пространство една от друга, намалявайки обема, който заемат (плътността на въздуха се увеличава). Това е известно като плътност на въздуха.

Според Международната стандартна атмосфера (ISA) температурата на морското равнище е установена на 15 ° C и тъй като се изкачваме на 300 метра в атмосферата, тя трябва да спадне с 2 ° C. Следователно, с предишните разсъждения, бихме могли да кажем, че при изкачете се на 300 m. от морското равнище, ако температурата е 20º C, ще открием, че плътността на въздуха е по-малка от тази, която трябва да имаме. Тоест температурата е със 7º C по-висока от ISA (ISA + 7).

Ако вземем в атмосферата двата параметъра на температурата и плътността на въздуха едновременно, плътността на въздуха намалява въпреки намаляването на температурата, когато се покачваме. Това е така, защото налягането на въздуха намалява в по-голяма пропорция, отколкото температурата.

Като се има предвид това, какво е надморска височина? Е, това е надморската височина, чиято плътност на въздуха би съответствала на плътността, установена в атмосферата на ISA. Тоест, ако сме в Мадрид, чиято височина е 2000 фута. (600 м.), Ако температурата му е 11º C, бихме казали, че височината на плътността му, отсега нататък, е 2000 фута. Ако, напротив, температурата беше 17 ° C, когато сме на ISA + 6, плътността на въздуха щеше да съответства, както ако бяхме, не на 2000 фута, а на 3000 фута. Това означава, че на височина 2000 фута DA ще бъде 3000 фута. Какви ефекти има това върху нашия самолет?

Ефекти от височината на плътността.

Както видяхме, плътността на въздуха намалява, когато се издигаме през атмосферата. Ниската плътност на въздуха има пряко въздействие върху асансьора. Ако крилото има определена повърхност за генериране на повдигане, увеличаването на височината на неговата плътност (DA) би означавало, че генерираният лифт би бил еквивалентен на крило с по-малка повърхност. Тоест би струвало много повече на самолета да генерира лифт.

Последното има много важен ефект. Когато увеличава лифта, пилотът трябва да повдигне носа на самолета, това е ъгълът на атака. Когато се повдигне, ъгълът на атака ще се приближи дори до максималната скорост на спиране. Освен това, тъй като плътността на въздуха намалява с намаляването на плътността на въздуха, ъгълът на атака, от който тя ще спре, ще бъде намален, така че маржът над нея е значително засегнат.

Ефективността на полетното управление е засегната. Откликът на самолета е по-нисък и изисква пилотът повече отклонение на органите за управление, за да постигне желания ефект. В допълнение, това изисква по-голямо очакване поради късната реакция на контролите, особено по време на кацане, което в някои случаи води до ненужно „прекомерно управление“. Въпреки че този ефект не е значителен при малките самолети, той е значителен при големите самолети.

При друг ред на нещата, ако сме в равнина на витлото, това би генерирало по-малко сцепление, тъй като въздухът има по-ниска плътност. Ако двигателят не компенсира загубата на плътност на въздуха, мощността, която ще дава, ще бъде по-малка, отколкото при по-плътна въздушна атмосфера. Освен това при високи температури на околната среда, за да може двигателят да развие необходимата мощност, те работят при температури, близки до максималните, така че тяхното разграждане се увеличава.

В резултат на това увеличаване на височината на плътността, бихме открили, че нашият самолет ще се нуждае от по-голяма дължина на пистата за излитане и изкачване с по-малък наклон, с последствията, които това има, когато става въпрос за преодоляване на препятствията по пътя на излитане. Бихме могли да направим равностойността, че за дадена писта, при увеличаване на височината на плътността, все едно сме съкратили пистата си или хипотетично се приближили до препятствието, за да се изчисти след излитане.

Докато пътуват, търговските самолети се експлоатират на високи нива, над 35 000 фута надморска височина. Тези нива са оптималните като гаранция, че можете да намалите разхода на гориво, за да увеличите обхвата си, да предложите по-високи скорости и по-голям комфорт за пътниците. Въпреки това, летенето на тези нива предполага, че както видяхме преди, самолетите летят с малки полета на сергия. Повишаването на температурата над ISA може да намали този марж, така че изисква пилотът да обърне внимание на неговото развитие по време на полета, особено при преминаване над екваториалната зона, където температурите обикновено са с 10 ° C по-високи от ISA, понякога принуждавайки да слезе до поддържа нивото на сигурност с адекватните му маржове.

Маси ... Най-добрият инструмент за пилота.

Преди всеки полет пилотите извършват проучвания за действията на нашия самолет, за да проверят дали при настоящите атмосферни условия и очакваните по време на излитане, круиз и кацане те са в съответните граници на безопасност. В общ жаргон ние наричаме самолетни изпълнения. И за това използваме добре познатите таблици за ефективност. Днес повечето от тях са електронни.

В тях въвеждаме атмосферните данни: температура, атмосферно налягане и вятър. Освен това проверяваме наличната дължина на пистата и нейното състояние. Сухата писта не е същото като мократа писта, мръсотия или сняг. Освен това използването на системи, които могат да повлияят на намаляването на тягата на двигателя, като използването на системи против заледяване или климатизация, трябва да бъде надлежно взето предвид и каква мощност трябва да използваме за излитане. Всичко това ни позволява да разберем степента си на изкачване при възможно най-консервативните условия, като вземем предвид повреда на един от двигателите или колко трасе бихме оставили да спираме, ако трябва да извършим прекъсване при излитане. В допълнение, това ни позволява да знаем при тези условия коя конфигурация на клапата трябва да изберем, за да преодолеем препятствията, които съществуват по време на първоначалното ни изкачване.

Много важен фактор, който не е споменат в предишния параграф, е теглото. От съществено значение е да знаем колко е максималното тегло, което можем да имаме при излитане. Влошаването на атмосферните условия или състоянието на пистата може да ни накара да намалим максималното тегло, с което можем да излетим. Това означава, че товарите трябва да се оставят на сушата.

В моите препоръки за лека лека авиация и след много години практикуване е много важно да бъдем много ясни, че не винаги е необходимо да можем да излитаме двама пилоти, малко багаж и резервоари за гориво, напълнени до върха. В много случаи, ако е необходимо гориво за извършване на определен етап от полета, помислете за търсене на летище, където да спрете за зареждане по пътя, опитайте се да излитате в ранните часове, когато температурата все още е достатъчно ниска, или най-безопасният от всички: Не излитайте. Понякога е удобно да проверите в таблиците за ефективност дали е възможно да излитате с малко вятър на опашка в посока на зона без препятствия, отколкото да излитате към препятствие, което не знаете дали ще можете да изчистите безопасно, дори ако имате вятър в лицето при излитане. Не затварянето на една възможност е удобно, за да се поддържа сигурността. Ключовете обикновено не са еднопосочни.

Горещи и високи летища.

След като обяснихме как височината на плътността влияе на въздушните операции, ще се опитаме да се съсредоточим върху летищата, които наричаме „горещи и високи“.

Има ли нещо по-лошо за надморската височина от високата околна температура? В действителност, в допълнение към високата температура, тя има и висока надморска височина ... По принцип това се случва на много летища в Централна и Южна Америка. Кито, Мексико, Богота, Меделин са типични примери с надморска височина около 5000, 7000 или 8000 фута, които заедно с температури от около 25 до 30 ° C лесно достигат 10 000 фута плътност.

Ако обаче анализираме таблиците за надморска височина на плътността, също Мадрид (Испания), чиято надморска височина е 2000 фута с температури близо до 40 ° C през лятото, може да направи надморската височина на плътността да достигне 5500 или 6000 фута DA.

Значително повишаване на температурата плюс определена височина на летището може да направи работата на летището нещо деликатно и което изисква известно внимание при изчисленията на ефективността.

В допълнение към гореспоменатите ефекти, ще добавим още някои, които на тези летища са особено значими.

Пилотите имат аеродинамични показания за въздушна скорост в пилотската кабина, които се използват от пилота за управление на самолета. Те обаче не са това, което самолетът всъщност носи над земята. Тази последна скорост се увеличава с височината. Тоест, за същата скорост, посочена на инструмента на пилота, скоростта по отношение на земята ще бъде по-висока за летище с висока надморска височина, отколкото за летище на морското равнище, където посочената скорост ще съвпада със скоростта на земята.

Това води със себе си, тъй като при липса на вятър скоростта по отношение на земята може да бъде около 20 kt. по-висока от посочената. Ако изчислим математиката, можем да кацнем на летището в Мексико с около 175 kt наземна скорост с посочените 155 kt ... много бързо! Последствия? Първият е лесно приспадаем. Спирането на маса от около 160 тона при 175 kt не е същото като спирането му от 155 kt. Нуждаем се от по-дълъг коловоз и правилни спирачни характеристики.

Спирачките на самолета, въпреки че имат автоматично спиране, са много деликатни. Трябва да изчислим какъв тип спиране ще използваме, за да избегнем прекомерно прегряване на спирачките. Техниката, както ръчна, така и автоматична, трябва да бъде внимателна. Нормално е да превишите 400 или 500 ° C при кацане със сходни характеристики. Обикновено е да има вентилатор, който да отвежда топлината от спирачните дискове.

При излитане, където скоростите обикновено са по-високи от скоростите на кацане поради значително по-голямото тегло, скоростта на въртене (скорост, с която пилотът действа върху органите за управление, за да излезе във въздуха) е много висока. Толкова висока, че често е ограничена от максималната скорост, с която колелата могат да се въртят преди отмяна. Около 204 kt. в най-добрия случай. В този тип летища с висока надморска височина има голяма разлика, добре забележима, между момента, в който пилотът започва въртенето, самолетът започва да повдига носа на пистата и момента, в който основният влак най-накрая излита. под (повдигане). В този период от време между въртене и повдигане колелата продължават да се въртят на земята, достигайки лесно 190 kt. Забавянето на въртене може да носи риск от счупване на колело поради превишена скорост ... Отново пилотът трябва да извърши въртене със съответната скорост и време.

Друг допълнителен проблем в този тип летища са препятствията. В допълнение към всички коментари до момента е, че повечето от тези летища не са разположени в широки равнини. Така че подходите трябва да бъдат добре планирани при скорости, които не са твърде високи, така че трябва да използваме клапите от голяма височина, за да вземем самолета „държан на юздите“ и да избегнем изтичане на контрол ... Има ограничение на височината от който можем да започнем да използваме клапите, обикновено между 19 000 и 20 000 фута, в зависимост от модела на самолета. При кацане на летище с гореспоменатите усложнения е обичайно в някои случаи да се използва първата точка на капака/ламела близо 17 000 фута, за да може да се спазят ограниченията на скоростта за самолети A340, B777 или B747. Отново, близо до вашите ограничения.

Приближаването до летище с висока надморска височина носи още едно усложнение. В случай, че някоя липсва ... Като се имат предвид високите скорости по отношение на земята, опитът да се поддържа постоянен път на спускане от приблизително 3º, което е общ път, ни кара да решим прост тригонометричен проблем: Каква е скоростта на спускане което ще носим преди кацане? Когато обикновено за 3º подход скоростта на спускане обикновено е около 750 - 800 фута в минута, при този тип подход тя е много близо до 1000 - 1100 фута в минута. Може би тези данни не ви говорят нищо. Но какво, ако ви кажа, че максималната скорост на спускане, преди да се наложи двигател и във въздуха, е 1200 фута в минута? Тоест, маржът е само 100 фута в минута. Още веднъж, корекциите, които се изискват от пилота по време на финалния подход, трябва да бъдат направени много плавно и с голямо очакване, и още повече в момента на кацане, както споменахме по-горе.

Как виждате, че тази авиация има много особености, които през цялата си кариера откривам и че по един или друг начин се опитвам да ви кажа най-доброто, което мога. Междувременно в моя акаунт в Twitter @Daniel_Jambrina публикувам снимки и коментари.