Помоги проекту - поделись книгой:
Патрик Смит
Говорит командир корабля
Вопросы, ответы и наблюдения опытного пилота
Предисловие
Авиаперелеты — важнейшая часть моей жизни. Я не только сам много летаю, но и возглавляю компанию по продаже авиабилетов. Поэтому я неплохо знаю, как работает гражданская авиация. Но все-таки смотрю на нее снаружи, а не изнутри. И уж тем более это относится к кабине пилота. Книга Патрика Смита позволяет взглянуть на столь привычные для нас авиаперелеты (возможно, вы читаете это предисловие, коротая время в аэропорту или уже находясь в самолете) глазами профессионала с почти 25-летним стажем, влюбленного в свое дело и знающего о нем все.
Автор сразу предупреждает, что пишет не для специалистов, а для всех, кто интересуется авиаперелетами и хочет узнать о них как можно больше. Несмотря на техническое образование, я принадлежу скорее ко второй категории: всегда любил разбираться в том, как что-то работает. И эта книга — настоящий кладезь информации обо всем, что связано с авиацией: начиная от технического устройства самолета и инфраструктуры аэропорта и заканчивая экономическим, культурным и политическим бэкграундом индустрии.
Чем отличаются закрылки от предкрылков, а стабилизаторы — от спойлеров? Сколько стоил билет на самолет из Нью-Йорка до Гавайев в 1970-е годы? По какому принципу нумеруются взлетные полосы в аэропортах? Каких удобств лишились авиапассажиры за последние десятилетия? Что такое «положение дизарм»? Какие самолеты лучше — Boeing или Airbus? Какие авиакомпании лучшие в мире? Каковы недостатки системы безопасности в аэропортах? Можно ли посадить пассажирский лайнер, не имея профессиональной подготовки? На все эти и многие другие вопросы автор дает обстоятельные и интересные ответы.
Любопытно было узнать и о том, как организована профессия пилота в США. Какое нужно пройти обучение, от чего зависит продвижение по карьерной лестнице, как проверяется квалификация, да и чем вообще живет американский летчик. Надо сказать, что романтического ореола, окружавшего эту профессию в моих глазах, поубавилось, но зато уважение к этим людям значительно выросло.
Особенно полезной эта книга будет для тех, кто регулярно сталкивается с таким феноменом, как синдром впечатлительного пассажира, описанным Патриком. Меня и раньше злили рассказы, будто человек увидел в иллюминатор пассажиров летящего рядом самолета, но не хватало знаний обоснованно опровергнуть эти байки. Теперь необходимая теоретическая база у меня есть. Если же и вы подвержены этому синдрому, то узнаете из книги, чем грозит турбулентность (ничем), лопнут ли у вас глаза в случае разгерметизации (нет) и что такое сдвиг ветра (обычно пилоты с ним справляются).
«Говорит командир корабля» — это остроумная научно-популярная книга, энциклопедия всеобщих заблуждений об авиации. Но не только. Это еще и история любви Патрика Смита к полетам, которую он пронес через всю жизнь, с самого детства. Думаю, многие ощущают скуку и раздражение во время авиаперелета. Патрик Смит напоминает: полет на самолете — это чудо. Чудо, что на путешествие, которое раньше занимало три недели и осуществлялось двумя видами транспорта, сейчас уходит три часа. Чудо, что заплатив сравнительно недорого за билет и взяв рюкзак, можно отправиться туда, где ты раньше никогда не был. Об этом действительно не стоит забывать.
P. S.
Мне особенно приятно, что на русский язык эту замечательную книгу перевел Алексей Бороненко — копирайтер компании, которую я возглавляю.
Введение
Кисть художника
Авиаперелеты сегодня будоражат умы человечества как никогда: одни любопытствуют, другие беспокоятся, третьи негодуют. На страницах этой книги я постараюсь удовлетворить любопытство первых, успокоить вторых и удивить третьих.
Задача не из легких. Начну с простой мысли: все, что
И это неудивительно. Миллионам людей авиаперелеты представляются чем-то сложным, сомнительным и пугающим. К тому же они окружены ореолом секретности, а пониманию тайн воздушных перевозок мешают профессиональный жаргон, неразговорчивость авиакомпаний и безответственность СМИ. Авиакомпании — не самые общительные организации, а журналисты все упрощают в погоне за сенсациями. Не поймешь, кого слушать и чему верить.
Я попытаюсь прояснить этот вопрос. Расскажу, как самолетам удается парить в небе, опровергну самые страшные опасения и развенчаю некоторые заблуждения. И все же эта книга не только об авиации. Не буду утомлять вас специальными терминами и характеристиками самолетов. Ведь книга не для технарей, и без того интересующихся авиацией, и не для тех, кто жаждет увидеть подробный чертеж аэрокосмического реактивного двигателя. Я пишу ради тех, кому (как, впрочем, и мне) неинтересно обсуждение приборов в кабине пилота или авиационной гидравлики. Безусловно, нам всем любопытно узнать, насколько быстро может разгоняться самолет, как высоко он летает и сколько статистических данных можно привести о проводах и трубопроводах самолета. Но я и как пилот, и как писатель увлечен полетами не только из-за интереса к авиалайнерам. Меня привлекает яркость переживаний при перемещении из одной точки земного шара в другую — то, что я называю театром воздушных путешествий.
Обычно мысль об авиации появляется не вследствие окончания колледжа. Спросите любого пилота, откуда взялась у него тяга к небу. В ответ вы наверняка услышите историю о необъяснимой увлеченности, появившейся еще в раннем детстве. Так, во всяком случае, было со мной. Самолеты стали героями моих первых рисунков, а на летные курсы я записался раньше, чем получил водительские права. Но я не встречал пилота, чья юношеская одержимость авиацией полностью походила бы на мою. Меня мало привлекало небо, не особенно захватывал сам процесс полета. В детстве я ничего не чувствовал, глядя на Piper Cub[1]. А на авиашоу, где Blue Angels («Голубые ангелы») выполняли фигуры высшего пилотажа, мне хватало пяти минут, чтобы начать зевать. Зато будни авиакомпаний занимали все мое воображение: какими самолетами они летают и куда.
В пятом классе я мог отличить Boeing 727–100 от Boeing 727–200 по воздухозаборнику центрального двигателя (он овальной, а не круглой формы). Я часами мог изучать маршрутные карты и расписания Pan Am, «Аэрофлота», Lufthansa и British Airways, запоминая названия столиц по всему миру, куда они совершали рейсы. В следующий раз, когда полетите на самолете, загляните в конец предлагаемого пассажирам журнала авиакомпании, где печатают маршрутные карты. Я не мог оторваться от этих трехстраничных разворотов с их немыслимыми переплетениями воздушных путей, соединяющих города. Они гипнотизировали меня, точно эротические картинки. Я знал фирменные цвета и логотипы всех известных (и большинства малоизвестных) авиакомпаний и мог нарисовать их.
В результате я изучил географию так же основательно, как и авиацию. Для большинства пилотов мир, скрывающийся за линиями на маршрутных картах, — всего лишь фон. Страны и их культуры — все, что находится вне границ аэропорта или территории отеля, в котором они останавливаются между рейсами, — их мало интересуют. А в жизни других летчиков (например, в моей) наступает момент, когда эти места приобретают смысл. Меня восхищает не только сама возможность перемещения по воздуху, но и мысль, что ты направляешься в какую-то точку земного шара. Ты не просто летишь, ты странствуешь. Это полное соединение полета и путешествия. Возможно, одно вытекает из другого. Я точно знаю, что никогда бы не увидел столько стран — от Камбоджи до Ботсваны, от Шри-Ланки до Брунея, — не влюбись я в свое время в авиацию.
Я остро почувствовал эту связь однажды ночью, несколько лет назад, во время моего отпуска в Мали. Хотя о чудесах Западной Африки я могу исписать сотни страниц, один из самых ярких моментов того путешествия произошел в аэропорту Бамако почти сразу после приземления нашего самолета, вылетевшего из Парижа. Двести пассажиров спустились по трапу в зловещий полуночный мрак. Стоял легкий туман, пахло горелым деревом. Желтые лучи военных прожекторов освещали бетонированную площадку. Мы торжественно обошли самолет, двигаясь широким полукругом от хвоста в сторону зала прилета. Все напоминало какой-то ритуал. Помню, как шел под парящим бело-синим хвостом лайнера с эмблемой Air France, пока его вспомогательная турбина ревела в темноте. Все выглядело так захватывающе и экзотично. Мы оказались здесь именно благодаря этому невероятному самолету. Путешествие, на которое когда-то ушли бы недели, заняло считанные часы. Раньше добираться приходилось сначала на корабле, а затем караваном через пустыню.
Отсутствие связи между авиаперелетами и культурой кажется мне противоестественным. Однако мы наблюдаем между ними практически полный разрыв. Мало кто задумывается, насколько необычным образом он попадает из одного места в другое. Цель отделили от средства. Большинство людей, куда бы они ни направлялись, в Канзас или Катманду, воспринимают самолет как неизбежное зло, а не часть путешествия. Одна моя старинная приятельница — художница, без труда различающая тончайшие нюансы игры света на картинах Вермеера (XVII век), — не разделяет моих воззрений. Подобно многим, она относится к самолетам исключительно как к средству передвижения. По ее мнению небо — это холст, а реактивный самолет — такой же инструмент, как и кисть художника. Я не согласен: если момент вдохновения художника нельзя представить без движения кисти, то и перелет невозможно отделить от
Мы начали относиться к полетам как к очередному впечатляющему, но не вдохновляющему продукту высоких технологий. И вот я сижу в Boeing 747: поставьте этот самолет на нос, и его высота будет соответствовать двадцатиэтажному зданию. На высоте 10 тысяч метров над Тихим океаном я лечу со скоростью 970 километров в час в сторону Дальнего Востока. А чем же заняты пассажиры? Они жалуются, сердятся, мрачно печатают что-то, уткнувшись в ноутбуки. Мой сосед сетует на вмятину в баночке с имбирным элем. Так, видимо, выглядит технология на пике своего развития. Прогресс приводит к тому, что все необычное становится обыденным. Но не упускаем ли мы что-то, когда приравниваем привычные явления к чему-то скучному? Не теряем ли нечто важное, снисходительно улыбаясь при виде самолета, хотя всего за пару сотен долларов можем пролететь на нем полмира чуть ли не со скоростью звука? Я понимаю, что это непопулярная точка зрения, особенно в наш век длинных очередей, сводящих с ума задержек рейсов, переполненных самолетов и вечно плачущих детей. Поясню: я не пытаюсь расхваливать узенькие сиденья или кулинарные достоинства сухариков и орешков. Изъяны современной гражданской авиации хорошо известны и не нуждаются в комментариях. Но хотите — верьте, хотите — нет, авиаперелеты могут предложить путешественнику еще много непознанного и интересного.
Мы привыкли принимать блага как нечто само собой разумеющееся. Но даже если не брать в расчет научно-технический прогресс, стоит отдать должное высокому уровню безопасности полетов и умеренной дешевизне авиабилетов, сохраняющейся несмотря на скачки цен на топливо. Правда, когда-то пассажиры могли наслаждаться обедом из пяти блюд, который приносил им стюард в смокинге, а после этого отдыхать на личном спальном месте. Впервые я полетел на самолете в 1974 году. Я помню отца в костюме, с галстуком и двойные порции свежего чизкейка — и это на полуторачасовом внутреннем рейсе. Да, перелеты были тогда дорогим удовольствием. Сегодня многие, особенно молодежь, даже не догадываются, что когда-то студенты колледжа не могли позволить себе махнуть домой на пару дней на Рождество. Невозможно было за несколько часов до отправления купить билет за 99 долларов и полететь в Лас-Вегас (или на Мальорку, или в Пхукет) и устроить себе длинный уикенд. Авиаперелеты были роскошью, которую люди (но далеко не все!) могли себе позволить лишь изредка. В 1939 году, чтобы долететь из Нью-Йорка во Францию и обратно на борту Dixie Clipper[2] компании Pan Am, нужно было отдать 750 долларов (в пересчете на сегодняшние деньги это свыше 11 тысяч долларов). В 1970 году билет из Нью-Йорка на Гавайи стоил 2700 долларов (по нынешнему курсу).
Все поменялось. Самолеты улучшились. Теперь дальние рейсы на лайнерах вроде Boeing 707 или Boeing 747 может позволить себе почти каждый. Отмена госконтроля в сфере авиации изменила и конкуренцию между авиакомпаниями. Тарифы упали, а пассажиропоток подскочил. Да, авиаперелеты стали менее комфортабельными, но зато они доступны практически всем.
Я реально оцениваю отношение людей к авиакомпаниям и их нелюбовь к перелетам. Отчасти это недовольство оправданно, но б
Глава 1
Вся правда о самолетах
Размышления о крыльях, и сколько весят самолеты
Элементарный вопрос: как эти огромные самолеты, которые перевозят сотни пассажиров и тонны груза, удерживаются в воздухе?
Неспециалисты задают мне этот вопрос чаще всего. Хотя возможность поднять технику массой в сотни тысяч килограммов кажется чудом, на самом деле все на удивление просто. В следующий раз, когда будете ехать по шоссе, высуньте руку из окна автомобиля и держите ее перпендикулярно машине и параллельно земле. Согните руку вверх, навстречу потоку воздуха. Как думаете, что произойдет? У вас получится крыло, и ваша рука полетит. И она будет лететь до тех пор, пока вы удерживаете ее под нужным углом и едете с достаточно высокой скоростью. Рука летит, потому что ее удерживает воздух. С самолетом дело обстоит точно так же. Конечно, автомобиль не может взлететь. Но представьте, что у вас огромная рука, а в двигателе вашей машины достаточно лошадиных сил, чтобы ехать супербыстро. Чтобы оторваться от земли, нужно добиться в полете правильного соотношения четырех противодействующих друг другу сил. Тяга должна превосходить лобовое сопротивление, а подъемная сила — вес. Как сказал Орвилл Райт[3]: «Самолет не падает, потому что у него нет на это времени».
Еще один основополагающий принцип авиации — закон Бернулли, названный в честь Даниила Бернулли, швейцарского математика, жившего в XVIII веке и никогда не видевшего самолет. При прохождении жидкости через узкий участок или искривленную поверхность ее скорость увеличивается, а давление падает. В нашем случае жидкость — это воздух, который движется быстрее, проходя через искривленную верхнюю поверхность крыла (область пониженного давления), чем при прохождении по более плоской нижней поверхности (области повышенного давления). В результате получается толчок вверх. Крыло при этом плывет, если можно так сказать, на подушке высокого давления.
Заранее приношу свои извинения за примитивное объяснение, но суть в следующем: разница давлений по Бернулли вместе с простым отклонением молекул воздуха (которое легко себе представить, высунув руку из окна автомобиля) порождают неотъемлемый компонент полета — подъемную силу.
Значительное падение подъемной силы называется сваливанием. Основной принцип можно наглядно продемонстрировать на шоссе: поверните вашу ладонь на более значительный угол к набегающему потоку или затормозите автомобиль до определенного уровня, и ваша рука перестанет лететь.
Даже одного взгляда на устройство крыла достаточно, чтобы понять: не все так просто
Верно. Ваша рука может полететь, даже кирпич полетит, если под ним будет достаточно воздуха, но он не очень-то хорошо к этому
Крылья оснащаются целым рядом дополнительных компонентов: закрылками, предкрылками и интерцепторами (спойлерами). Закрылки двигаются назад и вниз — так они увеличивают кривизну аэродинамического профиля, обеспечивая тем самым безопасный и стабильный полет на малых скоростях. (Самолеты взлетают и садятся с выпущенными закрылками, хотя конкретные настройки всегда разные.) Закрылки бывают внешними и внутренними[4] и могут быть разделены на секции по горизонтали. Предкрылки отклоняются вперед от передней кромки крыла и выполняют аналогичную функцию. Спойлеры — это прямоугольные поверхности, выдвигающиеся из верхней поверхности крыла. Поднятый спойлер уменьшает поток воздуха по верхней поверхности крыла, чем снижает подъемную силу, увеличивая аэродинамическое сопротивление. Во время полета они используются для увеличения скорости снижения, при приземлении — помогают тормозить.
Помню один из своих первых полетов на самолете — это был Boeing 727. Я сидел у окна, прямо позади крыла, и видел, как во время снижения крыло стало будто бы распадаться на части. Опустились большие трехщелевые закрылки, закачались и затряслись спойлеры, встали на свои места предкрылки. Словно по волшебству передо мной открылся вид
Вы, наверное, обратили внимание, что крылья реактивных самолетов имеют прямую стреловидность. Когда крыло прорезает небо, молекулы воздуха ускоряются по его стреловидному переднему профилю. Когда скорость потока воздуха приближается к скорости звука, вдоль поверхности нарастает ударная волна, которая потенциально может нейтрализовать подъемную силу. Прямая стреловидность крыла обеспечивает лучшее обтекание крыла воздушным потоком по всей поверхности. У скоростных самолетов этот угол стреловидности составляет больше 40 градусов, а у самых медленных его почти нет. Установка крыльев с положительным углом, под которым плоскости крыла прикрепляются к фюзеляжу самолета (относительно горизонтальной плоскости), препятствует поперечному вращению, или отклонению от курса, называемому рысканием. Этот угол наклона плоскости крыльев лучше всего виден, если смотреть из носовой части самолета, и называется он углом поперечного V. В Советском Союзе иногда использовалась противоположная версия — отрицательный угол поперечного V: они наклоняли крылья книзу.
Крыло — всему голова. Крыло — основа самолета так же, как ходовая часть — основа автомобиля, а рама — велосипеда. Большие крылья создают значительную подъемную силу — достаточную, чтобы поднять с земли тяжеловес Boeing 747 (массой почти в 450 тонн) на скорости 170 узлов[5].
Хорошо, с закрылками и предкрылками разобрались. Но я никак не могу взять в толк, зачем нужны другие движущиеся части на внешней поверхности самолета. Панели, которые двигаются вверх и вниз, а в хвостовой части — из стороны в сторону…
Птица маневрирует, изгибая крылья и хвост. Эти движения пытались скопировать пионеры авиации, поэтому в первых прототипах самолетов были механизмы поворота крыла. Однако современные самолеты делаются из алюминия и высокопрочных композитов, а не из дерева, ткани или перьев. Различные движущиеся приспособления управляются за счет гидравлики, электричества и вручную при помощи тросов. Они помогают набирать, снижать высоту и поворачивать.
В конце фюзеляжа находится хвостовое оперение, или вертикальный стабилизатор, который выполняет функцию, логично вытекающую из его расположения, — он позволяет самолету двигаться с заданным курсом. К задней кромке хвостового оперения на шарнирах прикреплен руль направления. Он помогает поворачивать, но не управляет поворотами. Руль в первую очередь призван стабилизировать самолет, уравновесить его раскачивание из стороны в сторону, или рыскание. Некоторые рули делятся на несколько секций, которые двигаются все вместе или по отдельности — в зависимости от скорости воздушного потока. Пилот управляет рулем направления посредством ножных педалей, хотя устройство под названием «демпфер рыскания» выполняет б
Два маленьких крыла находятся ниже хвостового оперения, а иногда крепятся к нему самому. Это горизонтальные стабилизаторы, движущиеся задние части которых называются рулями высоты. Они используются для управления тангажом[6] самолета: пилот увеличивает или уменьшает его, двигая ручку управления (джойстик) вперед или назад.
Элероны, расположенные на задних кромках крыльев, отвечают за повороты. Пилоты управляют ими при помощи штурвала или джойстика, задавая направление отклонения элеронов, — вверх или вниз. Они соединены между собой и движутся в противоположном направлении: когда левый элерон поднимается, правый опускается. Поднятый элерон сокращает подъемную силу со своей стороны, опуская соответствующее крыло, а опускание элерона дает обратный эффект. Малейшее шевеление элерона приводит к значительному повороту, поэтому они редко двигаются. Может показаться, что самолет кренится без всякого видимого движения, но на самом деле элероны делают свое дело, даже если двигаются еле заметно. У крупных самолетов по два элерона на крыло: внутренние (около фюзеляжа) и внешние (ближе к концу крыла). Они работают синхронно или по отдельности — в зависимости от скорости. Элероны нередко соединяются со спойлерами, которые частично разворачиваются при повороте.
Как видите, даже простейший маневр может потребовать организации сложного «танца» движущихся частей. Но прежде чем вы представите себе несчастного пилота, жмущего на педали и нервно дергающего разные рычаги, не забывайте, что отдельные детали соединены друг с другом. Любое движение штурвала или ручки управления одновременно приводит в действие разные элементы.
И еще. Рули, элеваторы и элероны оснащены мелкими триммерами, которые действуют независимо от основных поверхностей. Эти триммеры «подравнивают» движения тангажа, крена и направления.
Не спешите все это запоминать — у меня для вас прекрасная новость: практически у всего, описанного выше, есть нестандартные варианты. Однажды я летел на самолете, где были как спойлеры, использовавшиеся только после посадки, так и те, что применяли при поворотах, а также спойлеры для снижения скорости во время полета. Некоторые модели Boeing оснащены стандартными закрылками не только на задних кромках крыльев, но также и на передней кромке — наряду с предкрылками. У Concorde не было горизонтальных стабилизаторов, то есть и рулей высоты тоже не было. Но у него имелись элевоны. К ним, а также к флаперонам вернемся чуть позже.
У многих самолетов есть маленькие перевернутые кили на концах крыльев. Для чего они?
На законцовке крыла область повышенного давления (под крылом) пересекается с областью пониженного давления (над крылом). Это приводит к образованию мощного вихря на законцовке крыла. Крылышки[7], как их ласково называют, помогают сгладить эффект от этого перемешивания — они снижают силу лобового сопротивления и способствуют увеличению дальности перелетов и производительности. В силу того, что самолеты могут обладать разными аэродинамическими характеристиками, крылышки не всегда полезны. Например, на Boeing 747–700 и Airbus A340 они есть, а на Boeing 777 — нет, хотя это тоже широкофюзеляжный самолет с большой дальностью полета. Поскольку раньше не старались так экономить на топливе, как в наши дни, а преимущества крылышек были осознаны лишь недавно, ранние модели проектировались без них. Для таких самолетов (в этот список входят Boeing 757 и Boeing 767) крылышки остаются дополнительной опцией, их можно доустановить. Авиакомпании нужно сопоставить экономию на топливе при дальних перелетах со стоимостью установки крылышек, которая в некоторых случаях может достигать миллионов на один самолет. Все зависит от специфики перелетов. В Японии для внутренних рейсов была закуплена партия Boeing 747 малой дальности с большой пассажирской загрузкой — и с этих самолетов крылышки удалили. Они малоэффективны на коротких перелетах, а без них самолет становится легче и проще в эксплуатации.
О вкусах, как известно, не спорят. Мне кажется, что крылышки красиво смотрятся на некоторых реактивных самолетах вроде Airbus A340, но нелепо выглядят на машинах типа Boeing 767. Бывают разные крылышки — большие и яркие или совсем незаметные. Крыло с плавно сопряженным крылышком сужается постепенно, без резких углов. На самолетах вроде Boeing 787 и Airbus A350 используется менее интегрированный вариант, иногда его называют скошенной законцовкой крыла.
Что это за длинные, похожие на каноэ выступы, находящиеся под крылом?
Это обыкновенный элемент обшивки — приспособления, обеспечивающие плавное обтекание (так называемые обтекатели). Они предотвращают образование высокоскоростных ударных волн, но это не самая важная часть крыла: они сглаживают поток воздуха вокруг механизмов выпуска закрылков.
Не так давно был случай, когда несколько пассажиров встревожились, заметив, что на их самолете нет одного обтекателя. Они отказались сесть на борт из-за того, что — как писали в СМИ — «отсутствовала часть крыла». В действительности обтекатель сняли для ремонта, после того как он был поврежден машиной бортпитания. Полет без обтекателя может привести к перерасходу топлива, однако самолет остается абсолютно пригодным к работе. (В перечне допустимых повреждений и неисправностей (configuration deviation list, CDL) можно проверить, допустимо ли, чтобы той или иной детали не было на самолете, и каков при этом перерасход (см. вопрос про неисправности)).
Способен ли реактивный лайнер выполнять фигуры высшего пилотажа? Может ли Boeing 747 сделать мертвую петлю или летать в перевернутом положении?
Теоретически любой самолет может выполнить практически любой маневр: мертвую петлю, бочку или даже перевернутый поворот на горке[8]. (Во время демонстрационного полета в конце 1950-х годов Boeing 707 был сознательно перевернут вверх дном.) Однако возможность выполнения этих трюков во многом зависит от запаса тяги или от количества лошадиных сил. А у гражданских самолетов, как правило, недостаточно мощности двигателя относительно своей массы. В любом случае этого делать не стоит. Составные части авиалайнеров не предназначены для фигур высшего пилотажа, в ходе их выполнения они могут получить повреждения (возможны и более тяжелые последствия). Кроме того, уборщикам всю ночь придется оттирать пятна кофе и т. д.
Возможно, теперь вы еще больше недоумеваете: как самолет может летать в перевернутом положении? Наверняка на вас повлиял и мой рассказ о том, что крыло слегка искривлено наверху и имеет плоскую поверхность внизу, чем обусловлена разница давлений, которая, в свою очередь, обеспечивает подъемную силу. Если лететь в перевернутом положении, разве она не будет направлена в противоположном направлении, заставляя самолет двигаться к земле? Да, отчасти это так. Но, как мы уже выяснили, крыло создает подъемную силу, направленную в
Вы утверждали, что не собираетесь утомлять читателей специальной терминологией. «Описание устройства реактивного двигателя, — писали вы, — точно будет неинтересным». И все же, если вас не затруднит, расскажите, как он устроен
Представьте себе устройство двигателя как последовательную сборку вращающихся зубчатых дисков — компрессоров и турбин. Воздух втягивается и направляется через крутящиеся компрессоры. Он плотно сжимается, смешивается с распыленным керосином и воспламеняется. Сгоревший газ затем шумно вылетает из сопла двигателя. Перед этим ряд вращающихся турбин поглощает часть энергии газа. Турбины обеспечивают энергией компрессоры и большой вентилятор в передней части гондолы (обтекателя) двигателя.
Двигатели более ранних поколений получали почти всю тягу из горячего сгоревшего газа. В современных двигателях большой вентилятор, расположенный впереди, делает основную часть этой работы. Реактивный двигатель можно уподобить вентилятору в кольцевом обтекателе, вращающемуся во внутреннем контуре турбины и компрессора. Наиболее мощные двигатели — компаний Rolls-Royce, General Electric и Pratt &Whitney — имеют тягу почти в 450 тысяч ньютонов. Двигатели дают энергию системам электрики, гидравлики, нагнетания давления и борьбы с обледенением. Поэтому реактивные двигатели часто называются энергетическими установками.
Что такое турбовинтовой двигатель?
Все современные гражданские самолеты с воздушными винтами имеют турбовинтовые двигатели. Это, по сути, реактивные двигатели. Только компрессоры и турбины обеспечивают энергией воздушный винт, а не вентилятор — так достигается высокая производительность на малых высотах и во время перелетов на небольшие расстояния. Иными словами, это реактивный двигатель с воздушным винтом. В турбовинтовом двигателе нет поршней, поэтому вас не должна вводить в заблуждение приставка «турбо». Здесь нет никакой связи с автомобильным турбонаддувом. Турбовинтовые двигатели надежнее поршневых и отличаются высокой тяговооруженностью.
Реактивные и турбовинтовые двигатели работают на реактивном топливе, то есть очищенном керосине (варианте того вещества, которое используется в походных лампах). Существуют разные сорта этого топлива — авиакомпании используют Jet-A[10]. Реактивное топливо на удивление стабильно, но менее воспламеняемо, чем кажется на первый взгляд — как минимум до распыления. Если зажечь спичку и бросить в лужицу разлившегося топлива, оно не загорится. (Издательство не несет ответственности за любой ущерб, который может быть причинен вследствие данного заявления.)
Я заметил как-то отверстие под хвостом, в верхней части, которое испускает какой-то выхлоп. Что это такое?
Это ВСУ (вспомогательная силовая установка) — небольшой реактивный двигатель. Он используется для поддержки систем электричества и кондиционирования воздуха, когда не действуют основные двигатели, или для того чтобы дополнить их, когда они работают. На всех современных самолетах есть ВСУ. Она, как правило, расположена в конце фюзеляжа под хвостом. Если вы поднимаетесь на борт по открытому трапу, и вам кажется, что вокруг вас работают десять тысяч фенов, знайте — это ВСУ.
ВСУ — это также источник воздуха высокого давления, необходимого, чтобы завести основные двигатели. Внутренние аккумуляторы на больших самолетах не обладают достаточной мощностью, чтобы побудить компрессоры двигателей вращаться. Они раскручиваются при помощи воздуха, получаемого от ВСУ. Первым гражданским авиалайнером, в стандартную комплектацию которого вошла ВСУ[11], стал Boeing 727, впервые запущенный в эксплуатацию в 1964 году. До этого внешний источник подачи воздуха — тележку с баллонами сжатого воздуха, или «хаффер», — подцепляли к воздуховодным трубам самолета. Эти тележки можно увидеть и сегодня. Их применяют в тех случаях, когда ВСУ не работает и нужно запустить первый двигатель. Именно он становится источником подачи воздуха для остальных двигателей.
Большинство турбовинтовых двигателей заводятся при помощи электрики, а не пневматики. Если нет ВСУ, а аккумуляторов самолета недостаточно, электроэнергия поставляется посредством наземного источника внешнего питания (ground power unit, GPU). Он буксируется на небольшом тягаче и выглядит как один из генераторов, которые применяют в дорожно-строительных работах.
Если электроэнергия в аэропорту подается через ВСУ, то почему случается видеть, как двигатели вращаются, пока самолет стоит на площадке?
Такого не бывает. Двигатели самолетов практически никогда не работают на площадке. Правда, иногда ветер вращает вентилятор первой ступени. Даже легкий ветерок способен сильно его раскрутить. Это кажется невозможным, так как самолет прижат к зданию или ориентирован не в том направлении, но все дело в том, что ветер дует
Сколько стоит авиалайнер?
Вы поверите, если я скажу, что новенький Airbus A330 или Boeing 777 стоит 200 миллионов долларов? Или что за новый Boeing 737 платят 70 миллионов? Даже самолеты небольших авиакомпаний, которые большинство из вас терпеть не может, оцениваются в несколько миллионов долларов. Цена в 20 миллионов — вовсе не редкость для высококлассного реактивного или турбовинтового самолета заштатной авиалинии (вспомните эту сумму, когда будете подниматься по трапу и отпускать шуточки насчет игрушечного вида самолетиков). Цена за подержанный лайнер зависит от возраста, модернизации и исправности. Многое определяют двигатели, каждый из которых стоит несколько миллионов, и техническое обслуживание: сколько осталось до капитального ремонта и какие именно работы требуются. В зависимости от всех этих факторов подержанный Boeing 737 можно купить как за два, так и за 20 миллионов долларов.
Авиакомпании напрямую не владеют частью, а иногда и всеми самолетами из своего парка. Они берут их в аренду у банков или лизинговых агентств, делая регулярные выплаты (так же как вы платите за свою машину, купленную в кредит). Другие варианты приобретения им не по карману.
Есть ли разница между самолетами компаний Boeing и Airbus? У меня складывается впечатление, что Airbus выглядят скромнее
Ненавижу этот вопрос, он звучит неуважительно. Выражения типа «выглядит скромнее» говорят о недооценке сложности любого авиалайнера независимо от производителя. Создание любого самолета требует значительных затрат. Машины компаний Boeing и Airbus, безусловно, отличаются по ряду параметров. Они строятся в соответствии с разными представлениями о производстве и эксплуатации, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Иногда случаются спорные моменты: Airbus критикуют за то, что компания излишне полагается на автоматизацию управления — в некоторых ситуациях пилот не имеет возможности вмешаться. Boeing, в свою очередь, затравили из-за случаев неисправности руля, что привело как минимум к двум трагедиям в 1990-е годы. Но значительных различий в уровне безопасности нет, а все разговоры о том, какой самолет «лучше», основаны на тонкостях технического устройства машин. Рассказ о них быстро нагонит на вас (и на меня) зевоту. К тому же они
Существуют ли самолеты, на которых можно добраться до пункта назначения быстрее?
Скорость на больших высотах измеряется в числах Маха[12]. Полет со скоростью в 1 Мах — это полет со скоростью звука на данной высоте, а
Эти различия важны, если речь идет о тринадцатичасовом перелете из Нью-Йорка в Токио. Когда скорость чуть выше, время полета на несколько минут уменьшится. Но этими различиями можно пренебречь, если речь идет о не столь длинных перелетах. Нет смысла отдавать предпочтение какому-то одному самолету, чтобы прилететь вовремя. В любом случае главный фактор, влияющий на скорость, — это не возможности самолета, а ограничения, которые ставят авиадиспетчеры. На коротких перелетах они особенно часто просят пилотов увеличить или снизить скорость.
Граница между дозвуковой и сверхзвуковой скоростями, на которой балансирует большинство самолетов, — не пустяк с точки зрения аэродинамики. Подобно парадоксу Эйнштейна о путешествии со скоростью света требуемая для полета мощность при преодолении звукового барьера значительно увеличивается. Это не серьезная проблема с точки зрения физики, но в бюджете она сразу пробивает брешь. Для сверхзвуковых полетов требуется крыло совершенно другого типа, а расход топлива взлетает до небес. Помните Concorde? Этот самолет канул в небытие не из-за катастрофы, в которую попал в 2000 году неподалеку от Парижа, а из-за чудовищных эксплуатационных затрат. Поэтому, несмотря на прочие технологические достижения нашего времени, средняя скорость гражданских реактивных самолетов со времени их появления изменилась незначительно. Проще говоря, авиалайнеры в XXI веке летают немного
Какие самолеты — рекордсмены по протяженности перелетов?
Из всех гражданских реактивных самолетов рекорд по длительности перелета держит Boeing 777–200LR[13] — примерно 20 часов, то есть свыше 17 300 километров без дозаправки. Практически все важные города на Земле соединены при помощи этого потрясающего дальнемагистрального самолета. На втором месте — Airbus A340–500, впервые поступивший в эксплуатацию в компании Emirates и Singapore Airlines. Современные варианты Airbus A380, Boeing 777 и Boeing 747 обладают сравнимыми, но более скромными возможностями.
Нужно понимать, что количество часов в полете — более точная мера длительности перелета по сравнению с количеством преодоленных километров. И этот показатель может варьироваться в зависимости от высоты, средней скорости и прочих факторов. Кроме того, по размеру самолета не всегда можно судить, насколько далеко (или долго) он сможет лететь. Лучший пример — старая модель Airbus A300, построенная специально для коротких и средних перелетов и вмещающая 250 человек. В то же время есть реактивные самолеты на девять человек, которые могут продержаться в полете 11 часов. Также невозможно с ходу определить, что тот или иной самолет обладает большей длительностью перелета. Обходит ли Airbus A340 по этому показателю Boeing 747? Некоторые модели — да. Технические различия — тип двигателя, дополнительные топливные баки — помогут определить количество часов в полете. Следите за дефисами. Существует не один Airbus A340; есть еще A340–200, A340–300, A340–500 и A340–600. У Boeing 777 есть Boeing 777–200, Boeing 777–400, Boeing 777–800, Boeing 777-LR, Boeing 777-ER[14] и т. д. И величина числа необязательно указывает на уровень характеристик. A340–500 меньше, чем A340–600, но может пролететь дольше.
Boeing 777–200LR имеет б
Сколько весят самолеты?
Существуют ограничения по массе самолета для различных рабочих режимов: руления, взлета и приземления. Максимальная взлетная масса пассажирского Airbus A380 превышает 450 тонн[15]. Максимальная взлетная масса пассажирского Boeing 747 может достигать 400 и более тонн. Для Boeing 757 этот показатель может достигать свыше 110 тонн, для A320 или Boeing 737 — около 80 тонн. Масса самолета с турбовинтовым двигателем вместимостью 50 человек или для реактивного самолета небольшой авиакомпании составляет около 30 тонн. Это максимальные значения. Непосредственные допустимые уровни массы для взлета варьируются в зависимости от погоды, длины взлетной полосы и прочих факторов.
Очевидно, что от пассажиров не требуют сообщать объем их талии, поэтому авиакомпании используют стандартные значения для людей и багажа. Эти величины — 86 килограммов на человека (включая ручную кладь) и 13 килограммов на одно место багажа — немного увеличиваются зимой из-за более тяжелой одежды (пожалуйста, не спрашивайте меня о перелетах из одной климатической зоны в другую). Реальные показатели при посадке добавляются в так называемую базовую эксплуатационную массу — еще один фиксированный показатель, учитывающий сам самолет с оборудованием салона, припасами и экипажем. После подсчета объема груза и топлива получается стояночная или рулежная масса. Топливо, используемое для руления, вычитается, что дает в итоге взлетную массу.
Как это ни удивительно, но 400 пассажиров с чемоданами — то есть больше 30 тонн — это всего лишь 10 % от общей массы полностью загруженного Boeing 747. Топливо, а не люди и их багаж, — более весомый фактор. На него приходится около трети и более общей массы самолета. Поэтому пилоты рассчитывают керосин не в литрах, а в фунтах[16]. Всё, начиная от первоначальной заправки до расхода во время полета, добавляется и вычитается из массы, а не объема.
И масса, и ее распределение одинаково важны. Центр тяжести самолета, меняющийся по мере расхода топлива, рассчитывается перед полетом и должен оставаться в обозначенных пределах во время взлета и посадки. Пилоты обучены частностям, касающимся массы и равновесия, но самая сложная работа ложится на плечи специалистов по планированию загрузки и диспетчеров.
Поделиться книгой: