Какова скорость самолета ? какова скорость полета ?

На предельных высотах

В силу особой аэродинамики у вертолётов предельные высотные характеристики (по сравнению с самолётами) ограничены примерно 6000 метрами. Правда не обошлось и без рекордов. Так в 1972 году во Франции Жан Буле на своём Aerospatiale SA 315B превысил более чем вдвое данный показатель, достигнув высоты почти 12,5 тыс. метров. Однако тот рекордный полёт чуть не закончился трагически: двигатель загорелся, и только высочайший профессионализм позволил пилоту посадить вертолёт.

В повседневной жизни с такими высотами вертолётчики не имеют дела. Да это и не нужно. Обычно забираться выше 3000 метров им приходится при работе или ведении боевых действий в гористой местности. Существующие инструкции допускают взлёт и посадку с площадок, расположенных не выше 4500 метров, а уже при высоте свыше 3000 метров при посадке лётчикам запрещается выключать двигатели.

У российских вертолётов с высотой всё в порядке. Так многоцелевой транспортник Ми-26 без труда забирается на высоту 6,5 км. У его боевых «собратьев» — Ка-50 и Ка-52 этот показатель равен 5,7 км у Ми-28 – 5,8 км. Не менее достойно выглядит американский АН-64 Apache – 6,4 км.

Мировая практика по предупреждению вертолетных происшествий

Объективно измерить уровень безопасности полетов невозможно из-за наличия многих факторов, которые могут привести к авиационным происшествиям. Допустим, пилот не увидел провода, зацепился о них и потерял управление

Что в этом случае является причиной крушения вертолета? Плохая видимость (наземные службы управления не сообщили корректные данные о метеорологических условиях, пилот проигнорировал предупреждение, погода изменилась непредсказуемо), ошибка пилотирования (полет на малой высоте, как следствие ‒ отсутствие возможностей для маневра), просроченное ТО (износ систем вертолета, а потому плохое управление)? Важно не столько найти конкретную причину после аварии, сколько понимать все потенциальные угрозы еще до полета ‒ тогда их можно предупредить

Задеть лопастями провода и вышки ‒ главная опасность для вертолетов на малой высоте

Количество происшествий, привязанных к общему числу налета, ‒ именно так в мировой практике принято измерять безопасность полетов. В своем докладе «Безопасность полетов вертолетов: вчера, сегодня, завтра» Сергей Мельниченко, генеральный директор агентства «Безопасность полетов» и член Всемирного фонда безопасности полетов, сообщает, что к 2005 году этот показатель составлял 9,4 на 100 000 часов налета. Тогда же, в 2005 году, была создана Международная рабочая группа по безопасности полетов вертолетов IHST (International Helicopter Safety Team), поставившая себе смелую цель сократить количество вертолетных аварий за 10 лет на 80 %. Проведенный IHST анализ авиапроисшествий показал, что основными причинами трагедий являются:

• попадание в сложные метеорологические условия;
• столкновение с вышками и проводами;
• низкий профессионализм пилотов.

Соответственно, IHST решила вести работу в этих трех направлениях: улучшать ведение радиосвязи, профессиональную подготовку всех специалистов, так или иначе связанных с авиацией, внедрять установку дополнительного оборудования, и все это на фоне простого и понятного лозунга: «Садись, и будешь жив!». В чем его суть? Большинство крушений вертолетов можно было бы предотвратить, если бы пилот принял решение не продолжать полет при резком ухудшении видимости или начинающемся задымлении кабины, а совершить посадку. При первых признаках отказа оборудования, а также в любой непонятной ситуации посадка предотвращает трагедию и сохраняет жизнь.

Так удалось ли IHST выполнить поставленную задачу? Ответа, к сожалению, нет. Вообще ситуация со статистикой на данную тему выглядит удручающе. Даже на самом сайте IHST самая свежая дата по вертолетным происшествиям ‒ 2010 год, причем охватывается только Европа. Нет актуальных данных и на сайте Росавиации, и на сайте Федерации любителей авиации. Возможно, у последних двух организаций «не доходят руки» вести подсчет, сколько вертолетов пострадало в авиационных происшествиях и как меняется эта динамика из года в год, ведь в их ведении еще и самолеты. Но IHST была специально создана, чтобы проработать тему вертолетных происшествий, предложить меры по сокращению аварий и реализовать их.

В докладе Мельниченко сообщается, что мировой показатель авиационных происшествий с вертолетами упал до 5,4 на 100 000 часов налета в 2010 году (против 9,4 в 2005 году), но потом число аварий снова стало расти:

Статистика вертолетных происшествий в мире с 1995 по 2013 гг. из доклада С. Мельниченко «Безопасность полетов: вчера, сегодня, завтра»

Положительный опыт в плане повышения безопасности полетов можно перенять у США. В 2014 году Федеральное управление гражданской авиации (FAA ‒ Federal Aviation Administration) на основе рекомендаций IHST ввели новые требования: все эксплуатанты вертолетов, выполняющих местные и чартерные перевозки, должны:

• оборудовать свои вертолеты радиовысотомерами;
• во время полетов над водной поверхностью обеспечить исполнение процедуры, чтобы все находящиеся на борту люди надевали спасательные жилеты либо другие средства спасения;
• оснастить вертолеты работающими на частоте 406 МГц аварийными радиомаяками;
• применять более высокие метеоминимумы при указании запасных аэродромов в планах полета.

Ка-52 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Такие замечательные характеристики не помешали тому, что в 2009 году производство Ка-50 было прекращено. Основным моментом для принятия такого решения стала критика одноместной схемы. На основе «Черной акулы» было решено разработать его двухместную модификацию — Ка-52.

Такое решение было обусловлено тем, что на вертолете установлен комплекс оптико-электронного и радиолокационного разведывательного оборудования.

Именно для управления этим комплексом и понадобился второй член экипажа. Для этих целей кабина вертолета была переработана. Теперь другой член экипажа стал размещаться рядом с пилотом боевой машины, и при этом скорость вертолета в 4 раза стала выше крейсерской скорости автомашины.

МИ-24 | Скорость 320 км/ч

МИ-24 — самый быстрый советский вертолет, созданный на базе МИ-14. Первый экземпляр, как и последующие, были собраны на Московском вертолетном заводе. Первый полет состоялся осенью 1969 года. В ходе экспериментальных испытаний МИ-24 показал великолепные результаты, которые составили 320 км/ч. В последующем модель прошла множество модификаций и доработок с целью улучшения летательных характеристик и эксплуатационных особенностей. Модифицированные модели способны разместить на своем борту до 8 человек экипажа и 4 раненых на носилках. В настоящее время МИ-24 эксплуатируется в России, зарубежных государствах и странах СНГ.

С какой скоростью летит вертолет

Так уж сложилось, что сам принцип полета вертолета ограничивает его скорость. Подъемная сила классического вертолета создается несущим винтом. При вращении одна лопасть движутся навстречу потоку (наступающая лопасть), а вторая — наоборот, таким образом создавая подъемную силу в разной степени. И этот же несущий винт приводит в движение вертолет и в горизонтальном полете.

Теперь внимание, чем быстрее вращается винт, тем быстрее летит вертолет, но угловая скорость вращения ротора (та, что измеряется в оборотах в минуту) постоянна, а линейная (та что в километрах в час) тем больше, чем больше длинна лопасти. В определенный момент на концах лопастей эта скорость достигает сверхзвукового значения, увеличивая тем самым сопротивление наступающей лопасти несущего винта

На противоположной же лопасти о достижении скорости звука еще нет, там появляется другая беда — срыв потока из-за малой линейной скорости

В определенный момент на концах лопастей эта скорость достигает сверхзвукового значения, увеличивая тем самым сопротивление наступающей лопасти несущего винта. На противоположной же лопасти о достижении скорости звука еще нет, там появляется другая беда — срыв потока из-за малой линейной скорости.

Скорость вертолета ограничена самой его конструкцией, ничего не поделаешь.

С большинством из негативных явлений уже давно научились бороться, но вот проблема с ростом сопротивления мешает вертолетам летать быстрее. При существующей схеме несущего винта создать сверхзвуковой вертолет невозможно (лопасти гораздо раньше столкнуться с проблемой, чем летательный аппарат целиком).

Самый быстрый вертолет

Самым быстрым вертолетом классической схемы является британский Westland Lynx. В 1986 году он разогнался до скорости 400,87 км/ч. Но это был не серийный, а специально переоборудованный для рекорда вертолет.

Westland Lynx. Рекорд: 400 км/ч

Bell 533 достиг скорости 509 км/ч, в 1969 году но при этом являлся «реактивным вертолетом». Он был оснащен двумя реактивными двигателями благодаря которым мог развить такую скорость.

Вертолет соосной схемы Ка-50/52 разгоняется до 460 в пикировании (такая скорость достигалась во время испытаний). С какой скоростью летит вертолет в горизонтальном полете? Всего-то 310 км/час, хотя и это довольно быстро для вертолета.

Самый быстрый вертолет США, AH-64D Апач, по паспорту имеет предельно допустимую скорость 365 км/ч но разогнаться в горизонтальном полете может только до 293 километров в час.

Европейский NH90 разработанный Airbus Helicopters разгоняется до 291 км/ч.

Само-собой вырисовывается ограничение по скорости в 400 километров в час (и то, для этого нужно очень сильно постараться и даже немного жульничать) и никак не больше. Если речь идет о классике.

Ка-50/52. Рекорд  460 км/ч… В пикировании

Из не классических вариантов

Конвертоплан V-22 Osprey разгоняется до скорости 509 км/ч. При этом является серийным летательным аппаратом, а цифра 509 — относится к крейсерской скоростью полета. Но конвертоплан развивает такую скорость в «самолетном режиме».

Самый быстрый экспериментальный

Рекорд скорости для Eurocopter X3 составляет 472 км/ч. Для вертолетов это является абсолютным рекордом. Хотя такой скорости достиг не классический вертолет, а винтокрыл с толкающими пропеллерами.

Eurocopter X3. Рекорд: 472 км/ч

Еще одним рекордсменом призван стать Sikorsky S-97 Raider его максимальная скорость 444 км/ч. Это вертолет соосной схемы с толкающим пропеллером. Но, что самое интересное, этот вертолет компания делает не по заказу Пентагона, а за свои и спонсорские деньги.

Eurocopter X3. Рекорд скорости: 472 км/ч

Гражданский вариант аналогичной схемы — Sikorsky X2 в 2010 году достиг скорости 460 км/ч

«Вертолеты» Еврокоптер и Сикорский используют дополнительные пропеллеры, для увеличения скорости. А это уже совсем другая история.

Sikorsky X 2. Рекорд: 460 км/ч

При этом в решении компанией Сикорского используется соосная схема расположения винтов, а сами винты выполняют только функцию несущих, что позволяет не увеличивать скорость вращения для увеличения скорости самого вертолета и тем самым избежать роста сопротивления связанного достижением скорости звука и развития так называемого волнового кризиса.

На видео с демонстрацией полета таких летательных аппаратов видно что они летят горизонтально, а не наклоняя нос, как классические вертолеты.

Видимо пришло время прощаться с классическими вертолетами и делать ставку на гибридные конструкции. Чтобы поставить новый рекорд скорости вертолета, нужно просто перестать им быть. Снять ограничение заложенное в самой конструкции можно только ее изменив.

Разновидности

Для объективного определения показателей необходимо выделять, к какому типу относится вертолет. Максимальная высота полета может быть установлена для четырех подклассов винтокрылых машин, на которые их поделила Международная авиационная федерация (FAI) в соответствии с конструктивными особенностями.

Кроме вертолетов, еще определяют автожиры, у которых основной винт не изменяет угол наклона и используется только для создания подъемной силы. Еще один подкласс – конвертопланы. Их винты вместе с двигателями при взлете направлены вверх, а во время горизонтального полета поворачиваются и работают, как самолетные. Отдельно выделяют подкласс винтокрылов, у которых для создания подъемной силы, кроме основного винта, используются и боковые аэродинамические плоскости на корпусе (крылья).

Еще все геликоптеры разделяют на пять групп в зависимости от взлетной массы: от 500 кг до 4500 кг. Кроме этого, определяют тип назначения: гражданские или военные. Среди них могут выделяться отдельные подклассы в зависимости от специфики использования: транспортные, многоцелевые, поисково-спасательные, пожарные, сельскохозяйственные, вертолеты-краны и прочие.

Лопасть Оккама

Технологический предел скорости вертолета определяется разницей в скорости движения наступающей и отступающей лопастей несущего винта относительно воздуха. Скорость движения вертолета прибавляется к скорости наступающих лопастей и вычитается из скорости отступающих лопастей. Если угол атаки лопастей на наступающей и отступающей сторонах ротора будет оставаться неизменным, подъемная сила на наступающей стороне будет значительно больше, чем на отступающей, и вертолет перевернется. Автомат перекоса вертолета классической схемы устроен так, чтобы компенсировать эту разницу, циклически уменьшая угол атаки лопастей на наступающей стороне и увеличивая на отступающей. Это значит, что винт ни при каких обстоятельствах не сможет реализовать весь потенциал подъемной силы: даже при максимальном угле атаки лопастей отступающей стороны подъемная сила наступающей стороны будет далека от максимально возможной.

Винтокрыл Ка-22 был разработан в конце 50-х годов для военно-воздушных сил СССР. Грузовой аппарат с двумя несущими и двумя толкающими роторами мог принимать на борт до 16,5 тонн груза и летать со скоростью 350 км/ч. Интересно, что на высокой скорости несущие винты переходили в режим авторотации, и аппарат превращался в огромный автожир. Ка-22 совершил свой первый полет 15 августа 1959 года. В августе 1964 один из опытных образцов винтокрыла вошел в неконтролируемый правый поворот, за которым последовало сваливание. Из пяти членов экипажа лишь троим удалось катапультироваться. После трагической аварии проект был закрыт.

Так же расточительно мы обращаемся с подъемной силой, заставляя вертолет лететь вперед. Чтобы набрать скорость, приходится увеличивать угол атаки лопастей в задней части ротора и уменьшать в передней. Максимального угла атаки всех лопастей, равно как и максимально возможной подъемной силы, мы не получим.

Схема с двумя пересекающимися роторами, установленными под небольшим углом друг к другу, была впервые применена в 1942 году в нацистской Германии для небольшого противолодочного вертолета Flettner Fl 282 Kolibri. Ее придумал конструктор Антон Флеттнер, который после войны присоединился к американской компании Kaman. Основное преимущество синхрокоптеров, как иногда называют вертолеты с пересекающимися роторами, заключается в повышенной стабильности при зависании. Кроме того, синхрокоптеры работают значительно тише вертолетов, построенных по классической схеме. На сегодняшний день в мире эксплуатируется около 40 вертолетов K-Max.

Интересно, что в вертолетах соосной схемы (большинство моделей Камова) для обоих винтов используется практически такой же автомат перекоса, как в одновинтовых машинах. Роторы, вращающиеся в противоположные стороны, компенсируют потерю подъемной силы на отступающих лопастях без помощи автомата перекоса, поэтому схема Камова превосходит классическую по энерговооруженности. Но необходимость создавать горизонтальную тягу с помощью несущих винтов по‑прежнему заставляет идти на энергетический компромисс.

Sikorsky S-72 — это уникальная гибридная экспериментальная платформа с несущим крылом, основным и рулевым роторами и двумя реактивными двигателями, предназначенная для испытания различных вертолетных схем. Летающая лаборатория впервые оторвалась от земли 12 октября 1976 года. Основной ротор S-72 был сбрасываемым: если в полете что-то шло не по плану, испытатели могли одним нажатием кнопки превратить вертолет в реактивный самолет и вернуться на аэродром. На Sikorsky S-72 была испытана концепция ротора X-wing, широкие и жесткие лопасти которого после набора высоты останавливались и играли роль несущего крыла.

В соосной схеме Sikorsky X2 автомат перекоса не несет компенсаторных функций. Несущие винты не отвечают за создание горизонтальной тяги и компенсируют взаимное стремление к крену, поэтому необходимость в циклическом изменении шага винта отпадает. И наступающая, и отступающая стороны ротора X2 всегда развивают максимум подъемной силы. Специалисты Sikorsky называют эту технологию ABC (концепция наступающей лопасти, Advancing Blade Concept). Согласно ABC подъемная сила определяется мощью наступающей лопасти, а не ограничивается возможностями отступающей. Это означает, что вертолет станет экономичнее и сможет преодолевать большие расстояния без дозаправки. Но главное, что по сравнению с вертолетами привычных схем он сможет поддерживать высоту при меньшей скорости вращения главного ротора. А это один из определяющих факторов максимальной скорости.

McDonnell Douglas AH-64 Apache

Первоначальная цель судна – ударный вертолет, который служит поддержкой сухопутных войск в любых климатических и временных условиях. Позже конструкторы усовершенствовали «Апачи» и теперь он отлично борется с бронетехникой противника. Нельзя не отметить и другой показатель, который принес этой машине мировую известность. Скорость самого быстрого вертолета достигает 365 км/ч.

Машина оснащена парой двигателей, расположенных по разным бокам. У каждого есть специальное устройство – оно предназначено для рассеивания струй выхлопа и снижения заметности в инфракрасном диапазоне. Также вертолет имеет двойную гидравлическую систему, защищенные топливные баки.

Вооружение базируется на системе целеуказания и обнаружения. Это обеспечивает ряд опций:

• система ночного видения с многократным увеличением;
• нашлемная система целеуказания дает возможность стрелять при помощи движения головой;
• оптическая система.

Это была подборка самых быстрых вертолетов в мире. С каждым годом требования к боевой технике растут, непосредственная поддержка сухопутных частей на поле боя не исключение.

История создания вертолета

Данная модель вертолета была полностью готова к концу 1960 года. Каждый год десятки таких гигантов поступали на службу в армию, а также он приходил в гражданские организации, где работал на благо родины. На базе такой воздушной машины был создан еще более тяжелый вертолет В-12. Сам Ми-26 был разработан на базе не менее известного вертолета Ми-6.

Развитее страны предъявляло большие требования к воздушным аппаратам. По этой причине конструкторам пришла идея усовершенствовать существующий Ми-6 и создать более новый Ми-26. Новая машина должна поднимать еще большие грузы, до 20 тонн, и перевозить их на расстояние в 500 километров. Также как для военных операций, так и для гражданского использования новый аппарат должен подниматься на высоту одного километра и больше. Тяжелый вертолет был машиной нового поколения, его рабочее название у конструкторов было «изделие 90». Проект изделия 90, или же Ми-26, был одобрен в конце 1971 года. К постройке первой модели приступили в 72 году, а уже по истечении трех лет вертолет приняла Госкомиссия. Тяжелый вертолет Ми-26 только в декабре 77 года выполнил свой первый полет, и он длился всего три минуты. Первые рабочие модели комплектовались для военного использования, а лишь по истечении еще нескольких лет данной машиной начали снабжать и гражданские организации.

Почему вертолеты не могут летать на больших высотах? (5 фото)

Среди летательных аппаратов, применяемых в наше время, на 2 месте (а кое-кто ставит и на 1 место) по важности находятся вертолеты (геликоптеры). Если с пониманием меньшей грузоподъемности у простых людей вопросов не возникает (практически все вертолеты банально меньше средних самолетов), то с высотой полета возникают вопросы

Многим интересно, каков потолок высоты полета вертолетов, и с чем он связан.

Принцип полета самолетов связан с подъемной силой крыла, что становится понятно, если вспомнить о планерах. Винт или реактивный двигатель создают дополнительную подъемную силу, и дает возможность разгона до больших скоростей.

Подъемная сила крыла.

У вертолетов крыльев нет (в статье не идет речь об автожирах, у которых есть самолетный двигатель и винт, а лопасти вертолетного винта работают в режиме авторотации), так что ни о какой подъемной силе крыльев говорить не приходится.

Вертолет набирает высоту благодаря опоре на воздушную подушку, создаваемую быстро вращающимися лопастями основного винта. Однако с набором высоты плотность воздуха уменьшается. Следовательно, уменьшается и плотность поддерживающей винтокрылую машину воздушной подушки.

Подъемная сила вертолета.

Преодолеть затруднение с подъемом можно, увеличивая скорость вращения лопастей винта. Но это увеличение не безгранично, может наступить момент, когда вращающиеся лопасти оторвутся от вертолета под действием центробежной силы.

А вот с современным самолетом и тем более с ракетой таких проблем нет. Хотя для самолета подъемная сила крыла чрезвычайно важна, но он может лететь и практически вертикально вверх, используя только принцип реактивного движения (точно так, как летит ракета).

Так что становится понятным полет самолета на больших высотах, чем вертолет.

Что же касается предельной высоты полета вертолета (потолка), то их у летательного аппарата целых 2. Различают статический потолок, то есть высоту, которую вертолет способен набрать только за счет своего винта поднимаясь строго вертикально вверх. У обычных геликоптеров она находится в пределах 2-4 км. У военных машин несколько выше.

Есть еще динамический потолок, то есть высота достигаемая после разгона в горизонтальной плоскости. Этот потолок колеблется для обычных вертолетов в пределах от 4 до 6 км. Такой подъем достигается за счет преобразования кинетической энергии в потенциальную. Кинетическая энергия зависит от квадрата скорости тела, а потенциальная — от его высоты над землей. Несложно установить, чем сильнее разгонится вертолет, тем выше он может подняться. Такой прием преобразования скорости разгона в высоту называется в авиации «горкой».

Военные вертолеты вполне способны при динамическом наборе высоты подняться на 7-8 км. Есть прецедент в посадке вертолета даже на Эверест. Правда спасать экспедиции альпинистов в Гималаях с помощью вертолетов мало кому в голову придет — но тут все дело в сильных ветрах, которые могут ударить летательное судно о скалы.

Максимальная высота, на которую смог подняться вертолет составляет 12 442 м. Эта высота была достигнута в 1972 году французским пилотом Жаном Буле. Повторить рекордную попытку никто не решается, потому что полет французского летчика едва не завершился трагедией. На рекордной высоте у геликоптера отказал двигатель. Вертолет конечно не камень, он не падает отвесно.

Aérospatiale SA 315B Lama

Лопасти винта вертолета Aérospatiale SA.315B Lama продолжали вращаться и Буле смог посадить машину в режиме авторотации. Если бы он летал на автожире, то подобное действие никого бы не удивило, но повторить подобный трюк, с учетом огромной высоты, желающих пока не находится из-за смертельной опасности.

P.S. Учитывая вышесказанное, трудно утверждать, что вертолеты всегда летают на низкой высоте, просто самолеты летают выше винтокрылых машин.

Особенности грузового вертолета Ми-26

Гражданская модель вертолета была запущена в производство только в 85 году. От военной машины гражданская версия отличалась в основном только навигационным оборудованием. Отличалась также система подвески, с помощью которой можно было обеспечить лучшую транспортировку морских контейнеров. Специально разработанная платформа позволила увеличить скорость транспортировки грузов до 200 км/час. Для использования машины в горных условиях к нему был разработан захват, с помощью которого можно было транспортировать дрова.

Данный вертолет имеет ряд достоинств и рекордов, которые он установил еще до поступления в массовое производство. Еще в 1982 году он смог взять груз массой в 25 тонн и подняться с ним на высоту в 4 тысячи метров, причем полностью вся масса вертолета в тот момент составила чуть больше чем 56,7 тонны. На этой машине Ириной Копец было установлено девять мировых рекордов, когда за штурвалом была женщина. В августе 88-го рекордом было и то, что экипаж Ми-26 смог пролететь по замкнутому кругу протяженностью в 2 тысячи километров на средней скорости в 279 км/ч. При этом полете пилотам пришлось пройти через сильный метеофронт.

Ми-26 способен перевозить любую боевую технику, масса которой не превышает 20 тонн. Всю военную технику можно погрузить своим ходом через задний люк вертолета, который раскрывается двумя створками. Что касается живой силы, то в такой грузовой вертолет можно спокойно разместить 82 солдата или же 68 парашютистов во всей экипировке. В случае военных действий такой вертолет можно быстро оборудовать под перевозку раненых, которых можно разместить на носилках, в этом случае может поместиться 60 солдат и три сопровождающих врача. При длительных перелетах возможна установка дополнительных топливных баков непосредственно в грузовом отсеке.