Автомобиль можно отбуксировать на эвакуаторе в ремонтную мастерскую, если он сломался на трассе. Возможна ли буксировка пассажирского самолета аварийным тягачом по воздушному коридору в ближайший ближайший аэропорт, если он не может добраться туда своим ходом (например, если у него закончилось топливо или оба пилота недееспособны)?
Обновление: этот вопрос на самом деле состоит из двух частей. Осуществимо ли это и целесообразно ли это. Я видел небольшой буксир, буксирующий баржу; мужчина тянет пожарную машину. Прежде чем полностью списать эту идею, может кто-нибудь объяснить, что мешает истребителю буксировать пассажирский самолет, если установлена надлежащая точка крепления?
Буксировка вполне осуществима, и даже возможна посадка на буксире - я сам делал это на планерах. Самое сложное — догнать подбитый самолет.
Чтобы остаться с Боингом 777 Кигана: он, скорее всего, будет летать со скоростью 0,8 Маха и где-то между 30 000 и 39 000 футов, когда случится катастрофа. Далее предположим, что мощность отключается мгновенно, поэтому самолет, летящий со скоростью 240 м/с, будет развивать скорость снижения 15 м/с только для того, чтобы продолжить полет. Когда он тонет, увеличивающаяся плотность позволяет ему замедлиться, поэтому на уровне моря он будет лететь со скоростью 130 м/с, а тонуть со скоростью 8,125 м/с. Для простоты предположим, что скорость снижения линейно уменьшается, а оставшееся время наверху будет меньше 1000 секунд или около четверти часа.
Теперь у буксировщика есть 15 минут, чтобы поднять экипаж, запустить двигатели, получить разрешение на взлет и фактически перехватить сбитый авиалайнер. Насколько это реально? Сколько аэропортов необходимо, чтобы иметь готовые буксирные самолеты размером с 777, и сколько в противном случае непродуктивных 777 потребуется для этой схемы?
Автомобиль может остановиться и подождать пару часов, пока к нему подъедет эвакуатор. Самолет не может.
Я представляю себе что-то вроде Боинга 777, которого буксируют из-за полного отказа двигателя. Пожалуйста, поправьте меня, если вы имели в виду что-то другое.
Это неслыханно, но возможно, и это очень интересная мысль.
Первое, что приходит на ум, это что-то вроде заправки С-17 от КС-135.
Конечно, загруженный Боинг 777 будет весить больше с пассажирами, чем С-17 с грузом, но эти операции по дозаправке в воздухе с точки зрения логистики не сильно отличаются от тех, которые необходимы для буксировки самолета в воздухе.
Вот различия, которые я могу придумать - осуществимы они или нет, я не уверен.
Я провел небольшую математику, чтобы рассчитать поступательное усилие, которое потребуется, чтобы тянуть (полностью загруженный) 777, чтобы поддерживать его скорость выше сваливания.
Вам понадобится около 43 000 фунтов, что не так уж и много для авиалайнеров. Например, 777-й имеет взлетный вес 660 000 фунтов, а каждый двигатель развивает тягу более 100 000 фунтов. Таким образом, было бы очень легко иметь хорошо оборудованный самолет или два для буксировки 777 - после соединения.
Суммарная сила в тросе, если предположить, что буксирующий самолет немного выше буксируемого самолета, будет просто равна 42,500lb/cos(angle)
, если длина троса составляет 300 футов, а буксирующий самолет находится на 50 футов выше буксируемого самолета, тогда общая сила будет равна 43 100 фунт.
На случай, если люди не доверяют моим цифрам, вот скриншот с математикой. У меня на компьютере была модель 777, из которой я получал данные:
sin(angle)
что означает, что буксируемый самолет не нуждается в обычной подъемной силе, а это, в свою очередь, означает меньшее сопротивление.Если оба пилота выведены из строя, буксировка самолета невозможна, потому что он не сможет приземлиться.
В случае нехватки топлива авиалайнер, у которого отключаются двигатели на крейсерской высоте, может планировать примерно 20–25 минут, прежде чем снизится до уровня моря. Если бы аэропорт был достаточно близко, чтобы поднять из него спасательный самолет, то у сломанного самолета были бы приличные шансы просто планировать и приземлиться в этом аэропорту.
Это не неслыханно - планеры часто перевозятся на буксирах. Однако прицепить самолет к земле и буксировать его — это совершенно другое, чем пытаться сделать следующее:
Предположим, вы каким-то образом смогли выполнить первые 4, но у вас все еще остается небольшая проблема, заключающаяся в том, что вам нужно посадить два самолета, привязанных друг к другу .
Так что сделать то, что вы предлагаете, практически невозможно.
Самолет будет летать до тех пор, пока на крыльях будет достаточная подъемная сила.
Буксировать выведенный из строя самолет на самом деле не требуется, потому что, даже если все двигатели выйдут из строя (крайне маловероятное событие), есть непредвиденные обстоятельства, чтобы запитать управляющие поверхности и средства связи, чтобы пилот мог планировать самолет до безопасной посадки. См. этот вопрос для примеров инцидентов, когда вся власть была потеряна.
Предположим, что все на борту становятся недееспособными. В этом сценарии (который случался и раньше) самолет будет продолжать полет по запрограммированной траектории до тех пор, пока у него не закончится топливо, после чего он в конечном итоге начнет снижаться по высоте, пока не разобьется.
В апреле 2012 года пилот Cessna 421 был выведен из строя (возможно, из-за гипоксии - нехватки кислорода) - самолет продолжал двигаться по запрограммированному курсу, пока в конце концов не закончилось топливо (трек полета):
10 сентября произошел еще один подобный случай .
Простой ответ заключается в том, что в настоящее время это невозможно, особенно для больших пассажирских самолетов.
Тем не менее, можно делать довольно впечатляющие вещи, такие как буксировка планера или организация рандеву в воздухе для дозаправки. Таким образом, буксировка не казалась полностью выходящей за рамки возможного, и расчеты Кигана предполагают, что это даже теоретически возможно (я не пытался проверить расчеты и, вероятно, недостаточно осведомлен для этого).
Одна проблема заключается в том, что если все двигатели отказали, оставаться на месте и ждать буксировки не вариант. К счастью, самолеты также не «падают с неба», они могут планировать контролируемым образом, и это настоящий план на случай непредвиденных обстоятельств. Это случалось и раньше , возможно, наиболее известно с планером Гимли .
Как объяснил Питер Кемпф, дополнительная проблема в этой ситуации заключается в том, что, хотя и можно довести самолет до безопасного места, остается не так много времени. Вообразить себе буксирный самолет — это одно, но иметь его готовым добраться до определенной точки в любой точке мира за 10–20 минут — это совсем другое, и это будет непомерно дорого.
Теперь, если пилоты выведены из строя, все обстоит совсем по-другому. Современные самолеты могут поддерживать скорость и высоту и в основном продолжают летать. Это также случалось и раньше, например, с рейсом 522 Helios Airways , и в этом конкретном случае у истребителей было более чем достаточно времени, чтобы добраться до терпящего бедствие авиалайнера и сопровождать его более получаса. В конечном счете, однако, они не могли ничего сделать, кроме как смотреть, как у него заканчивается топливо и он разбивается.
Проблема в том, что «буксировка» так или иначе не нужна и не полезна. Ведь самолет все еще вполне способен летать самостоятельно. Что вам нужно, так это взять под свой контроль, и это в настоящее время также невозможно. На мой (не экспертный) взгляд, добавление некоторых функций дистанционного управления кажется вполне выполнимым с современными технологиями (например, дроны), но это означало бы дополнительную сложность, возможность отказа и т. д. Я предполагаю, что анализ затрат и выгод не оправдывает этого. и, насколько мне известно, нет ни одного коммерческого пассажирского самолета с чем-то подобным.
Автомобили и пассажирские самолеты проектируются и обслуживаются совершенно по-разному.
Автомобили имеют только один двигатель, в отличие почти от самолетов, которые перевозят большинство пассажиров. Автомобили не могут продолжать движение, если у них вышел из строя единственный двигатель или сломалась ось. Самолеты имеют несколько независимых наборов многих наиболее важных деталей, таких как двигатели и системы управления полетом, они специально разработаны для продолжения работы, когда многие вещи выходят из строя. Самолет может продолжать полет при отказе одного двигателя, он все еще может летать и совершить посадку, когда отказали все двигатели. Самолеты имеют резервные системы, позволяющие продолжать работу после многочисленных отказов.
Автомобили могут осматриваться квалифицированным механиком только раз в год или раз в 18 месяцев. Даже в это время вполне вероятно, что механик просто меняет масло в двигателе, проверяет уровень жидкости и износ тормозов и выполняет несколько других основных проверок, указанных производителем. В машине не все проверяют.
Самолет, скорее всего, будет находиться под постоянным наблюдением. Нередко двигатели отправляют данные производителям двигателей в полете, чтобы производители двигателей могли измерить состояние двигателя и предсказать, когда двигатель нуждается в обслуживании, прежде чем возникнут какие-либо проблемы для экипажа. После каждого полета экипаж самолета сообщает обслуживающему персоналу о любом необычном поведении самолета, чтобы можно было устранить возникающие проблемы до того, как возникнет опасность поломки.
Автовладельцы не такие прилежные
Ожидается, что автомобили сломаются и предназначены для буксировки. Самолеты обслуживаются так, что им это не нужно, и планеры не предназначены для буксировки в воздухе, нет точки буксировки достаточной прочности, кроме той, которая предназначена для плавной буксировки на малой скорости по земле. .
Вы не можете прикрепить буксирный трос к самолету, который не находится под хорошим управлением, если пилоты недееспособны или если самолет поврежден так, что устойчивый полет невозможен (например, фугоидные циклы и т. д.). Если самолет находится под хорошим управлением, он, вероятно, сможет лететь или планировать на запасной аэродром или попытаться совершить аварийную посадку.
Скажем, Боинг-747 потерял все четыре двигателя, вероятно, не хватило бы времени, чтобы запустить спасательный буксирный самолет из близлежащего аэропорта и вовремя добраться до самолета, чтобы сделать что-нибудь полезное в воздухе. Особенно, если Боинг-747 находится в середине Тихого океана или летит сквозь облако вулканического пепла. Лучше спроектировать самолет так, чтобы он справлялся так хорошо, как мы можем его сделать.
Машина может ждать час или два на обочине. Самолет не может ждать.
Есть несколько причин, по которым эта идея не будет практичной.
У планирующего самолета, летящего на высоте около 30 000 футов, будет, скажем, 20 минут, прежде чем он упадет на землю. Если в этом диапазоне есть подходящий аэродром, у него есть неплохие шансы благополучно приземлиться.
Пораженный самолет будет двигаться со скоростью, скажем, 0,8 Маха, поэтому только быстрый истребитель сможет догнать и поймать его сзади в доступное время. Любой другой спасательный самолет должен был бы подойти спереди, сделать круг и занять позицию.
Нехватка времени делает это практически невозможным. Если предположить, что для подготовки и взлета спасательному самолету потребовалось 10 минут, то маневрирование и присоединение буксира могут добавить еще 5 минут. Это дало бы всего несколько минут, чтобы поймать подбитый самолет.
Планеры спроектированы как очень легкие самолеты и буксируются относительно мощными буксирами. Потом отпускают паклю - обратно не прицепляется! Планер планера рассчитан на то, чтобы воспринимать силы, связанные с буксировкой; у пассажирского самолета нет. Можно ли перепроектировать все пассажирские самолеты, чтобы справиться с этим очень маловероятным сценарием полного отказа двигателя без увеличения веса и снижения эффективности? Я сомневаюсь в этом.
Как упомянул Дэвид Ричерби, дозаправка в воздухе в настоящее время является очень профессиональным навыком, которым владеют несколько лучших пилотов ВВС. Прежде чем этот принцип можно будет использовать на коммерческих самолетах, потребуются некоторые хитрые новые технологии.
Вместо этой идеи более полезным и практичным предложением может быть добавление какой-либо функции дистанционного управления, которая будет использоваться в случае потери пилотами дееспособности или захвата самолета террористами. Такая технология должна быть надежно защищена от сбоев, и многие аварии показали, что добиться этого непросто.
Как указывали другие, самолет, который выиграет от буксировки, упадет до того, как его сможет достать буксирный самолет.
Даже если бы буксирный самолет мог догнать планер, было бы трудно быстро выполнить стыковку. Вам понадобится какое-то специальное устройство, чтобы захватить буксирный крюк и прикрепить его. Сделать это было бы очень сложно, потому что самолеты были бы в разных конфигурациях.
Например, скажем, это два 737, один с выключенными двигателями. Скорость сваливания для Боинг-737 составляет 150 узлов, поэтому он может двигаться, скажем, 180 узлов при аэродинамическом качестве 15:1. При такой скорости он будет снижаться со скоростью 1200 футов/мин. Это БЫСТРАЯ скорость снижения, почти терпящая крах/выход из-под контроля. Например, если вы спускаетесь со скоростью более 1000 футов/мин во время летных испытаний, вы автоматически провалитесь.
Крейсерская скорость буксирующего самолета составляет 450 узлов, поэтому ему придется каким-то образом снизить скорость до 180 узлов, И снизиться со скоростью 1200 футов/мин, И оставаться прямо перед планирующим самолетом, пока происходит стыковка. Выполнение всех этих трех вещей было бы очень, очень трудным.
ОП спрашивает о буксировке, и это было всесторонне изучено в предыдущих ответах.
Тем не менее, мы могли бы расширить обсуждение, оснастив подбитый самолет стыковочным механизмом снизу. Тогда спасательный самолет (с соответствующим стыковочным устройством на верхней стороне) сможет маневрировать под ним и зафиксироваться. Тогда у нас будет составная структура, подобная конфигурации космического челнока 747. Затем достаточно мощное спасательное судно могло бы привести пару к безопасной посадке.
Происходят дальнейшие улучшения: (а) стыковочный порт может иметь люк, через который PAX можно эвакуировать на спасательный корабль. (b) Командный интерфейс мог бы позволить пилоту-спасателю управлять полетными поверхностями на пораженном самолете (при условии, что они все еще функционируют), что облегчило бы полет.
Необходимо учитывать, будет ли процесс буксировки оставаться на стабильной высоте или просто оказывать помощь до ближайшего аэропорта, что ставит под сомнение количество энергии, которая потребуется для помощи. Учитывая количество турбулентности, которое будет создаваться буксирующим судном (и чем оно больше, тем хуже), маловероятно, что выведенный из строя самолет сможет поддерживать стабильный полет и структурную целостность.
Вы также должны учитывать относительно небольшое количество самолетов, которые становятся полностью «выведенными из строя» без воздействия какого-либо связанного с ними катастрофического события, которое в противном случае ставит под угрозу их летную пригодность. Существует очень мало экземпляров US Air 1549, и большинство из них были бы слишком близко к земле, чтобы в любой момент среагировать без знаменитого тягового луча из «Звездного пути».
Возможно, с помощью узкоспециализированного процесса проектирования некоторые проблемы можно было бы преодолеть, но практическая возможность получить надлежащую доступную помощь свела бы на нет эту осуществимость.
Это произошло в условиях военного времени.
Капитан Пардо Боб Пардо толкнул еще один F4 Phantom, у которого отказали двигатели, в воздушное пространство Лаоса после налета на Северный Вьетнам, где пилоты могли катапультироваться на менее чем враждебную землю. Все это время самолет Пардо потерял один двигатель из-за боевых повреждений и пожара.
Робби Рейснер вытолкнул F86 Sabre, у которого закончилось топливо, из воздушного пространства Северной Кореи над океаном. К сожалению, пилот утонул, когда катапультировался, приземлился в океане и запутался в стропах парашюта.
Однако... Если вы проведете исследование громких инцидентов в коммерческой авиации, вы обнаружите, что почти ни один из них нельзя было смягчить с помощью этой схемы. Вот быстрая выборочная проверка...
AF447 Сваливание на большой высоте посреди Атлантики. Спустился менее чем за десять минут.
JAL 123 потеря горизонтального стабилизатора... самолет неуправляем. Просто сбили бы буксирный самолет.
USAir 427 неисправен блок управления рулем направления при заходе на посадку - нет времени, самолет неуправляем.
ValuJet 592 Пожар в грузовом отсеке. Прогорели линии управления и, вероятно, вывел из строя экипаж.
BA 9 Потерянные двигатели из-за вулканического пепла. Запустили три двигателя. «Надеюсь, вы не слишком огорчены»
USAir 1549 Потеря двигателей из-за столкновения с птицей вскоре после взлета. Не хватает времени, чтобы сделать что-нибудь, кроме канавы.
Alaska Air 261 Домкрат вертикального стабилизатора вышел из строя из-за плохого обслуживания. Самолет неуправляемый.
TACA Air 110 потерял двигатели из-за шторма. Приземлился на дамбу без повреждений благодаря невероятно талантливому пилоту.
Реверс тяги Lauda Air 004 сработал в полете. Самолет вышел из-под контроля. Из этого инцидента мы узнали, что сертификация того, что самолет может летать с развернутым реверсом тяги, была неадекватной.
Во всех этих случаях только TACA 110 или BA 9 могли воспользоваться буксировочным самолетом, и даже в этом случае, вероятно, не хватило времени, так как оба самолета могли оставаться в воздухе в течение 20-30 минут.
Так что это интересная идея, но на сегодняшний день авиалайнер теряет все двигатели крайне редко, поскольку современные газовые турбины очень надежны - достаточно, чтобы сертифицировать пересечение крупных океанов только с двумя двигателями. Средства на модификацию буксирного устройства, обучение тому, как это делать, и техническое обслуживание специальных буксирных самолетов лучше направить на решение проблем, вызывающих большинство аварий.
С достаточным количеством двигателей и всем необходимым оборудованием... конечно, это возможно. См. этот отчет о буксировке F-106: http://www.nasa.gov/centers/dryden/history/pastprojects/Eclipse/index.html
Проблема в том, что это просто непрактично. Не говоря уже о фактическом выполнении маневра пикапа. Как упоминалось в предыдущих ответах, затраты на резервный парк, необходимый для надежной погрузки, очень высоки. Использование такого флота было бы нулевым.
Ваше редактирование спрашивает об истребителе, служащем буксиром. Да, конечно, технически возможно построить какую-нибудь ловушку, которая будет буксирной установкой на авиалайнере. Однако, если для удержания обоих самолетов в воздухе требуется форсажная камера, время буксировки будет крайне ограничено.
Расслабленный
Мартин Аргерами
Тасос
Гейб
Тасос
ДДжонМ
Мазура