Может ли свободно падающий самолет без горизонтальной скорости (или с минимальной горизонтальной скоростью) запуститься и улететь в безопасное место?

Вдохновленный этой гифкой из Grand Theft Auto , самолет с двигателями, изначально работающими на холостом ходу, падает с большой высоты (например, с крыши здания) без горизонтальной скорости или с минимальной горизонтальной скоростью. Сможет ли он успешно разогнаться и полететь в безопасное место? Как насчет

  1. Самолет с неподвижным крылом и
  2. Вертолет
@ Федерико 1. Всего два. 2. Я понимаю, что игры и фильмы не обязательно реалистичны, но иногда они правдоподобны.
@Pondlife Спасибо. Я удалю первый вопрос, так как он кажется «да».
@isanae Но я только что ответил на вопрос 1!
Невозможно для вертолета. Автоматическое вращение можно ввести только при наличии RPM. Лопасти просто сложится, когда вертолет упадет, и двигатель не сможет преодолеть сопротивление, чтобы вернуть их к скорости полета (и на большинстве вертолетов они все равно будут согнуты без возможности использования).
Я восстановлю первый вопрос, так как @Landak включил его в свой ответ. Это также не точная копия.
Это не точная копия упомянутого вопроса. Я переформулирую его, чтобы сделать его более разборчивым, чтобы можно было ясно увидеть отличия от упомянутого вопроса!
@VictorJuliet Спасибо. Я не знал, как еще сформулировать вопрос, и был удивлен, увидев, что это помечено как обман, поскольку 1) не было упоминания о вертолетах и ​​2) речь идет о падении неподвижного самолета. Но я ничего не знаю о самолетах, поэтому спорить не стал.
Я еще раз перефразировал. Надеюсь, это лучше.
Обратите внимание, что ответ на этот вопрос будет сильно зависеть от высоты, с которой будет сброшен самолет. С 50 футов, вероятно, не почти ни в одном типе самолетов с неподвижным крылом. С высоты 5000 футов ситуация сильно отличается. С такой высоты вы могли бы пролететь несколько миль на большинстве легких самолетов и благополучно приземлиться, даже если бы вы не удосужились запустить двигатель (двигатели). Что касается gif-изображения, я предполагаю, что, как минимум, крылья разошлись бы в этом маневре.
Я думаю, вопрос с самолетом теперь решен ("да, если достаточно высоко"). Я все еще жду больше информации о вертолетах. Комментарии, кажется, противоречат ответу.

Ответы (4)

Совершенно очевидно, что обе эти ситуации вряд ли произойдут. В итоге нижеследующее является лишь досужим (но, надеюсь, обоснованным!) предположением — экспериментировать не рекомендую!

  1. Я собираюсь быть немного дерзким, отвечая на этот вопрос — вы спрашивали, возможно ли, чтобы « самолет с неподвижным крылом [...] разогнал двигатели до нужной скорости и взлетел». Я отвечу: « Да , но это зависит от самолета». Для самолета с неподвижным крылом, на котором я обычно летаю, планера К-21 , разгон двигателей до скорости — это пустяк — он приводится в действие гравитацией (и, по сути, остается в воздухе благодаря солнцу). Здесь важна скорость сваливаниярассматриваемого самолета и как быстро пилот может оправиться от «расстройства», вызванного тем, что его сбросили с крыши высокого здания, и приземлиться где-нибудь в разумном месте (что реально может произойти только в том случае, если самолет не заглохнет). Если относительный воздушный поток над крыльями K21 составляет около 35 узлов (40 миль в час, 65 км в час) или больше, они создают достаточную подъемную силу, чтобы удерживать его в воздухе (и двигаться примерно на 30 м вперед на каждый метр вниз).

Если предположить, что вы свободно падающее тело, Ньютон (в виде в знак равно ты + а т ) говорит, что для достижения этой скорости потребуется около 1,8 секунды, и вы упадете ( в 2 знак равно ты 2 + 2 а с ) около 16 метров за это время.

Конечно, вы будете направлять нос на землю, ускоряться, и вам нужно будет что-то с этим делать — что потребует времени и, что более важно, расстояния. Но в грандиозной схеме небоскребов, гор и скал 16,2 м — это не так уж и много. Между прочим, по этой причине тарзанка является традиционным методом запуска планеров в воздух в частях мира с большими холмами — команда бегунов с помощью прославленных эластичных лент стреляет храбрых пилотов в голубое небо, как показано на рисунке ниже (в Лонг Майнд).

Банджи запустил планер в Лонг-Майнде, Великобритания.

Итак, учитывая, что высота холма достаточна для того, чтобы планер мог взлететь, возможно, на несколько часов в хороший день, я вполне уверен, что что-то вроде Центра Джона Хэнкока предоставит пилоту более чем достаточно времени, чтобы прийти в себя. странное отношение, петля вперед к пикированию носом вниз, плавно оправиться от него и улететь (от большого здания позади него).

На гифке, на которую вы ссылаетесь, изображено нечто, очень похожее на небольшой частный самолет. Я полагаюсь на других на этом сайте, у которых гораздо больше опыта работы с турбореактивными двигателями, чем у меня, но я просто скажу следующее: учитывая час, который я провел в тренажере 777, двадцать минут ушло на переход от «холодного и темного» к буксировке, Я подозреваю, что вам было бы гораздо труднее сделать это. Конечно, на некоторых самолетах возможны быстрые запуски двигателей. Это во многом зависит от конкретных обстоятельств, о которых вы спрашиваете (например, пассажирские самолеты, как правило, не предназначены для перевернутого полета).

  1. По общему мнению, эта ситуация, вероятно, не будет очень исправимой. Если лопасти будут неподвижны, когда самолет начнет падать, они полностью заглохнут, что приведет к сваливанию на низких оборотах ротора, которое, в зависимости от марки вертолета, может быть «неустранимым» (например, даже при работающем двигателе, Вертолеты Robinson, как правило, не восстанавливаются после остановки с очень низкими оборотами несущего винта). Авторотация - это приводное движение несущего винта воздухом, проходящим через него, но, как уже отмечалось, полностью заглохшие лопасти под любым углом не будут создавать большого крутящего момента (или подъемной силы) и, следовательно, не смогут остановить скорость снижения винта. падающий самолет. Я предполагаю, что единственным исключением будет фюзеляж, который может обеспечивать подъемную силу с помощью других средств, таких как V-22 Osprey .
"Марка" вертолета значения не имеет. Для любого обычного вертолета, который требует вращения несущего винта для создания подъемной силы, вы врежетесь в землю. Предположим, что вы можете предотвратить складывание лопастей вверх, и предположим, что вам как-то повезло, и корабль остается в вертикальном положении. Воздушный поток теперь полностью направлен вверх через диск, и даже при полном коллективном применении угол атаки будет больше 90 градусов. Даже при слегка отрицательном шаге, который могут принимать некоторые вертолеты, угол атаки никогда не будет восстановлен.
...поскольку у вас нет возможности изменить отношение.
Авторотация действительно может раскрутить ротор, о чем свидетельствуют автожиры. Для этого просто требуется горизонтальный поток через ротор, а не вертикальный, поэтому вертолет должен быть направлен носом вниз во время падения. Однако, в отличие от самолетов с неподвижным крылом, ему не хватает поверхностей управления, которые могли бы обеспечить такое положение.
На самолетах, на которых я летал (одномоторный турбовинтовой и двухконтурный турбовентиляторный), в обоих случаях от начала последовательности воздушного старта до подачи мощности прошло 20 секунд или более (конечно, если двигатели работают на холостом ходу , как в вопросе , тогда вам просто понадобится воздушная скорость, чтобы получить подъемную силу, а затем подтянуть и добавить мощность
@SSumner Ты летал только на турбинах?? Вы не учились в поршне? В любом случае, вы можете получить мощность намного быстрее, чем в поршне. Например, менее 2 секунд после того, как вы переключите зажигание на «старт» (не то чтобы вы должны были это делать, но вы можете).
@reirab - я летал 12 часов на поршне, но я ничего из этого не помню, и я не думаю, что мы изучали процедуры запуска с воздуха. Хорошо знать
@SSumner Ах, интересно. Просто из любопытства, это была военная или гражданская летная подготовка?
@reirab - военный
Кроме того, самолеты спроектированы так, чтобы наклоняться вперед на малых скоростях, поэтому нулевая скорость означает, что нос очень быстро опускается прямо вниз.
Аналогичный эффект может также иметь место, когда вы сваливаете самолет на скорости 0 узлов в воздухе. Он просто висит там секунду, а затем падает. Падая, он набирает скорость и, при наличии достаточной высоты, может нормально летать/планировать.

В отличие от RC или семени клена, восстановление после вращения ротора с нулевым числом оборотов в вертолете невозможно, потому что «ведущая область» роторной системы не может обеспечить достаточное вращение для создания подъемной силы в «ведомой области».

На самом деле, как только обороты ротора вертолёта снижаются ниже примерно 80%, он перестаёт летать.

Я проголосовал за ваш ответ, но поскольку он, кажется, подтверждает более старый ответ с более подробной информацией, я принял его. Спасибо, что нашли время, чтобы написать это.
Ответ Ландака «полный киоск» просто неверен.
Можете ли вы уточнить? Я не понимаю разницы между тем, что вы оба говорите.
Не-пилотам трудно понять, что означает «срыв», и даже пилоты с неподвижным крылом не понимают, что ротор мое крыло сваливается.

Автоматическую остановку лезвия можно сделать с помощью моделей вертолетов, что доказывает, что это теоретически возможно. Есть несколько отличий в конструкции несущего винта модели вертолета, которые делают это более вероятным, но вот видео, показывающее, как это делается.

В 1:55 лопасти замедляются до такой степени, что они больше не вращаются, и вертолет падает, как подстреленная утка, пока оператор не уменьшит шаг достаточно, чтобы заставить их снова вращаться - без мощности.

Вы, наверное, физически не сможете выдержать нагрузки, но я думаю, что технически это возможно.

Модели могут делать многое из того, что полномасштабные самолеты не могут, потому что масштабирование не работает линейно. В этом случае я подозреваю, что разница заключается в том, что ротор модели имеет относительно меньший момент инерции по сравнению с аэродинамическими силами, чем полноразмерный корабль.
Не совсем. Основные различия между моделью и полноразмерной механикой ротора заключаются в том, что модель имеет гораздо больший шаг лопастей (большинство моделей, подобных изображенной, имеют диапазон угла лопасти, близкий к 12 градусам плюс-минус), а головка ротора на модели гораздо более жесткая. (что приводит к менее стабильному и менее комфортному полету, но позволяет лучше контролировать). Обе эти вещи облегчают полет из десанта, но я все еще думаю, что теоретически это возможно. Сомневаюсь, что кто-нибудь когда-нибудь попытается сделать это с работающим вертолетом.

В самолетах с неподвижным крылом это обычный пилотажный маневр, называемый хвостовым скольжением . Многие самолеты могут спокойно выполнять этот маневр, а если погуглить, то без труда найдешь видео.