Rychlost letu prvního letadla

Rychlost letadla byl, je a zůstává velmi důležitým faktorem, který umožňuje nejen pohodlnější přesun mezi městy, regiony či zeměmi, ale také co nejrychlejší čas letu.

Úplně první civilní letadlo „Ilya Muromets“ mělo rychlost vzduchu pouze 105 kilometrů v hodině, pak tuto hranici dnes snadno překoná obyčejné auto, v některých případech i mezinárodní autobus, a proto se takový pohyb nedá nazvat pohodlným.

Pokud jde o běžná osobní letadla, oni rychlost vzduchu již překonala hranici 500 kilometrů v hodině a zdaleka nedosahuje limitu, ale jak se ukazuje, ani to má daleko ke skutečnému komfortu.

Moderní osobní letadla ztratila radost z létání nadzvukovou rychlostí, a navíc to mělo velmi dobré důvody, spočívající v následujících faktorech:

• Spolehlivost. Při letu nadzvukovou rychlostí je letadlo nuceno mít co nejvíce aerodynamický tvar, a jak víte, čím delší dopravní letadlo, tím obtížnější je toho dosáhnout. Jinak se při dosažení nadzvukové rychlosti může letadlo doslova rozpadnout, což je přirozeně nebezpečné a může to mít katastrofální následky.
• Hospodárný. Nadzvuková letadla mají v podstatě nízkou palivovou účinnost, a proto budou lety na nich mnohem dražší než na pomalejších dopravních letadlech.
• Úzká specializace. Tímto faktorem je třeba chápat, že ne každé letiště si může dovolit umístit nadzvukové dopravní letadlo kvůli jeho velké hmotnosti a rychlosti, to znamená, že je vyžadována velká přistávací dráha.
• Častá údržba. Vzhledem k tomu, že se letadlo pohybuje ultrarychlými rychlostmi. Musí být neustále udržován, to znamená téměř po každém letu se musí kontrolovat stav trupu, upevnění nýtů atd., což přináší i řadu nepříjemností pro letecké dopravce.

Pokud je moderní rychlost civilního leteckého letadla asi 800 kilometrů za hodinu, pak u nadzvukových dopravních letadel to bylo přes 2100 kilometrů za hodinu, což je více než 2.5krát rychleji než moderní letecká doprava. Především kvůli bezpečnosti však dnes neexistují žádná nadzvuková dopravní letadla pro cestující, kterých byly v celé historii stavby civilních letadel pouze dvě – sovětský Tu-144 a anglo-francouzský Concorde.

Je docela možné, že brzy budeme moci na obloze opět spatřit nadzvuková letadla a stojí za zmínku, že na této problematice pracuje řada výrobců letadel a konstrukčních kanceláří. V příštích několika letech bychom však neměli očekávat žádné inovace, už jen proto, že bezpečnost cestujících zůstává důležitým faktorem rychlost letadla vzít v úvahu později.

Je známo, že různé modely letadel mají různé rychlosti letu. Bojové úderné letouny tedy mají výrazně vyšší rychlostní ukazatele než letouny civilního letectví.

Ukazatele rychlosti dopravních letadel pro cestující

• Tu-134 je osobní dopravní letadlo pro lety na krátké vzdálenosti. Maximální počet cestujících na palubě je 96 osob. Cestovní rychlost vozu je 850 km/h.
• Tu-154 je určen pro středně dlouhé lety. Na palubě může být až 180 cestujících. Cestovní rychlost vozu je přitom 950 km/h.
• Tu-204 je dopravní letadlo na střední tratě, které může přepravit až 214 cestujících na palubě. Optimální rychlost letu je 850 km/h.
• Suchoj Superjet 100 je provozován na leteckých linkách s malým nákladem. Kabina pojme 98 osob a cestovní rychlost je 830 km/h.
• IL-62 zajišťuje přepravu cestujících na velké vzdálenosti. Ekonomická kabina pojme 198 osob. Běžná cestovní rychlost je 850 km/h.
• IL-86 je obrovské dopravní letadlo pro lety na střední vzdálenost. Na palubě může být maximální počet cestujících 314 osob. I přes své velké rozměry má cestovní rychlost 950 km/h.
• IL-96 je letadlo dlouhého doletu navržené pro přepravu 300 cestujících v kabině ekonomické třídy. Optimální rychlost je 900 km/h.
• Airbus A310 se vyrábí v různých konfiguracích, což umožňuje použití stroje na linkách různých délek. Standardem pro tento vůz zůstává počet cestujících 183 a rychlost 858 km/h.
• Airbus A320 – tento stroj může přepravovat cestující na střední letové vzdálenosti, cestovní rychlostí 853 km/h. Letadlo pojme 149 cestujících.
• Airbus A330 je určen pro dlouhé lety s maximálním počtem cestujících na palubě až 398 osob. Během letu je cestovní rychlost 925 km/h.
• Boeing 747 má cestovní rychlost 917 km/h. Vozidlo má schopnost přepravy na dlouhé vzdálenosti až 298 osob.
• Boeing 777 také provádí dlouhé lety, ale počet cestujících v ekonomické kabinové verzi dosahuje pouze 148 osob a optimální rychlost letu je 891 km/h.

Přesto mají osobní letadla nízkou cestovní a maximální rychlost letu, i když existují výjimky z pravidel. Vysokorychlostním výkonem se může pochlubit například letoun Concorde nebo Tu-144. Nedávno Boeing Corporation oznámila vytvoření nového vysokorychlostního osobního vozidla, které bylo předběžně pokřtěno Zehst. Vedení společnosti a konstruktéři plánují zvýšit rychlost tohoto modelu na 5029 km/h.

Nejvyšší rychlosti letu mají novější vojenská vozidla, která dosahují nadzvukových rychlostí.

Nejrychlejší nadzvukový letoun

• MiG-17 – jmenovitá rychlost letu je 861 km/h. Přestože se nejedná o tak velký ukazatel, nezabránilo to tomu, aby se tento nápadný stroj stal nejrozšířenějším na světě.
• Bell X-1 – tento letoun byl vyvinut v USA. Svůj první let uskutečnil v roce 1947. V tomto letu bylo možné zařízení urychlit na rychlost 1541 km/h. Tento jediný vůz je v současnosti v muzeu v USA.
• North X-15 měl raketový motor, ale na rozdíl od předchozího modelu zrychloval na maximální rychlost 6167 km/h. Tento let se uskutečnil v roce 1959. Vznikla celkem tři taková zařízení, která zkoumala horní vrstvy atmosféry a její reakci na vstup okřídlených těles do ní.
• Lockheed SR-71 Blackbird byl vojenský průzkumný letoun, který mohl dosáhnout rychlosti 3700 1998 km/h. To bylo v provozu ve Spojených státech až do roku XNUMX.
• MiG-25 mohl dosáhnout rychlosti až 3000 km/h. Vozidlo se vyznačovalo vysokými letovými a bojovými výkony. V roce 1976 ukradl sovětský pilot jeden takový stroj do Japonska, kde byl podrobně studován.
• MiG-31 poprvé vzlétl z dráhy v roce 1975, tento interceptor může letět rychlostí 2,35 Mach nebo 2500 km/h.
• F-22 Raptor je americké vojenské letadlo. Patří k letounům 5. generace. Cestovní rychlost vozu je 1890 km/h a maximálka dosahuje 2570 km/h.
• Su-100 je útočný průzkumný letoun. I když během návrhu bylo mnoho možností pro jeho použití. Je ale stále velmi rychlý a dokáže létat rychlostí 3200 km/h.
• XB-70 – tento letoun je tak rychlý, že při prvních testech se z něj prouděním vzduchu utrhlo 60 centimetrů okraje. V současné době existuje pouze jeden takový stroj, a ten je v americkém muzeu. Bylo možné jej zrychlit na rychlost 3187 km/h.
• Tu-144 vznikl v reakci na britský Concorde v 1960. letech. Dosahoval maximální rychlosti až 2500 km/h. Celkem bylo postaveno 16 takových strojů, které se v současnosti nepoužívají.
• Aerospatiale-BAC Concorde je osobní letadlo, které bylo aktivně využíváno v letecké přepravě cestujících. Jeho cestovní rychlost byla 2150 km/h a jeho maximální rychlost byla 2330 km/h. Nepoužívaný od roku 2003.

V současnosti nejvyspělejší země světa aktivně pracují na vytvoření nové generace letadel, která by měla mít ještě lepší letové výkony.

Podívejme se na koncept rychlosti letadla z fyzické stránky:

Rychlost. Rychlost pohybu jakéhokoli tělesa (včetně letadla) je poměr délky uražené dráhy k době, za kterou těleso tuto dráhu urazí. Pokud k pohybu dochází proměnnou rychlostí, pak můžeme uvažovat průměrnou rychlost pohybu na určitém úseku dráhy a rychlost pohybu v daném okamžiku. Aby bylo možné určit rychlost pohybu v daném okamžiku, je třeba vzít v úvahu dostatečně krátké časové úseky. Čím kratší časový interval, tím přesněji bude rychlost v daném okamžiku určena.

V technice je zvykem měřit rychlost v metrech za sekundu (m/s) a kilometrech za hodinu (km/h). Chcete-li převést rychlost vyjádřenou v metrech za sekundu na kilometry za hodinu, musíte hodnotu rychlosti vynásobit 3,6.

Například rychlost zvuku ve výšce 8 000 m je 308 m/s, neboli 308 X 3,6 = 1108,8 x 1109 km/h.

Skutečná rychlost. Rychlost, kterou se letadlo pohybuje vzhledem ke vzduchu, se nazývá true nebo airspeed Vy.

Skutečná rychlost určuje velikost aerodynamických sil a momentů působících na letadlo.

Při nepřítomnosti větru se skutečná rychlost shoduje s pozemní rychlostí – rychlostí letadla vzhledem k zemi.

Uvedená rychlost. V letecké technice našlo určování rychlosti měřením rozdílu mezi celkovým a statickým tlakem vzduchu široké uplatnění. Plnotlaký přijímač je speciální tryska (trubka) instalovaná na letadle (například TP-156). Statický tlak je obvykle přiváděn do zařízení ze sání, což je kalibrovaný otvor v jednom z bodů trupu. Rychlost naměřená tímto způsobem se nazývá přístrojová rychlost řídicí jednotky.

Je zřejmé, že pokles hustoty vzduchu při konstantní skutečné rychlosti bude doprovázen poklesem rychlostního tlaku a následně i snížením udávané rychlosti.

Ukazatel rychlosti není dokonale přesný přístroj. Do jeho odečtů je nutné zavést přístrojovou korekci b Přijímač statického tlaku také není ideální – měření tlaku je ovlivněno poruchami tlaku vzduchu v místě přijímače.

Vertikální osa leží v rovině symetrie letadla a směřuje k horní ploše křídla. V rychlostním systému je osa O y kolmá na osu O*. V lepeném systému je osa kolmá k základně.

Příčná osa směřuje k pravému křídlu.

Úhel mezi směrem přibližující se rychlosti proudění a rovinou tětiv křídel se nazývá úhel náběhu a.

Úhel mezi směrem přibližující se rychlosti proudění a rovinou symetrie letadla se nazývá úhel skluzu.

Přetížení n je bezrozměrný poměr, který ukazuje, kolikrát je součet všech sil působících na těleso (kromě gravitace) větší než hmotnost tělesa. Pokud je přetížení nulové, znamená to, že na těleso působí pouze nevyvážená gravitační síla a součet zbývajících sil je nulový.