Почему пилоты медленно увеличивают тягу самолета при взлете?

В основном я видел, как пилоты медленно нажимали на газ во время взлета. Но почему? Почему бы им просто не поставить дроссельную заслонку прямо на тогу? Не сэкономит ли это длину взлетно-посадочной полосы?

«Медленно плавно, плавно быстро».
До тех пор, пока топливный кризис 1970-х годов не изменил инженерных соображений, большинство автомобилей теряли сцепление с дорогой при сильном дросселировании или рулевом управлении. А у самолетов еще меньше сцепление с воздухом, чем у автомобилей с дорогой.
@dotancohen в вашем комментарии есть две части, и я не понимаю ни одну из них: (а) ABS, ESP и т. д. - это безопасность, а не повышение эффективности использования топлива, и AFAIK появился в конце 80-х и 90-х; б) "разрыв сцепления" с воздухом будет чем-то вроде кавитации в корабельных гребных винтах? Но даже если бы кавитация была возможна в воздухе, я думаю, слишком быстрое увеличение тяги не вызвало бы ее из-за инерции турбины?
@ rob74: Я имею в виду, что автомобили, спроектированные как простые устройства, оснащены шинами, которые имеют достаточное сцепление с дорогой для большинства условий, но иногда могут быть подавлены агрессивным дросселем и маневрированием. Инженерные соображения сочетают шины с двигателем, достаточно мощным, чтобы преодолевать их тягу в некоторых условиях. Точно так же авиационный двигатель может преодолеть ограничения руля направления и элеронов транспортного средства.

Ответы (7)

Двигатели могут разгоняться немного по-разному, что приводит к асимметричной тяге. Сначала медленное наматывание (обычно примерно до 60% N 1 ) предотвращает это. После этого можно разогнаться до полного ТО/ГА (или нажать кнопку) без существенной асимметрии.

Чистая точка зрения со стороны двигателя:

Двигатели не очень любят быстрое изменение уровня мощности. При этом увеличиваются термические и механические нагрузки на детали двигателя, а также вероятность отказа двигателя, нестабильной работы или возгорания. Никто не хочет, чтобы некоторые из этих вещей происходили во время взлета.

Авиадвигатели в наши дни довольно надежны, но не стоит тратить свою квоту на удачу без уважительной причины.

(Эти соображения не ограничиваются авиацией, любой опытный водитель грузовика делает то же самое с педалью газа, если нет веских причин действовать быстро.)

В более широком смысле, бережное отношение к машинам без необходимости является хорошей инженерной практикой.
В наши дни авиационные газотурбинные двигатели надежны главным образом потому, что имеется электронный блок управления, который знает, насколько быстро он может увеличить расход топлива без остановки двигателя, и замедляет увеличение тяги, если пилот слишком спешит.

Мощные одновинтовые самолеты могут резко реагировать на резкое открытие дроссельной заслонки. Реакция крутящего момента и P-фактор должны плавно регулироваться...

Это правда, неопытный пилот P-51 (у него были деньги на покупку, но он не прошел достаточной подготовки) дал полный газ на уходе на второй круг, и самолет перевернулся, что привело к аварии со смертельным исходом.
А маленькие самолеты, такие как ваши одномоторные Pipers и Cessna, могут заглохнуть, если вы просто нажмете на газ в брандмауэре.
И даже меньшие самолеты, такие как сверхлегкие, могут действительно выйти из-под контроля, если вы «на пол». Соотношение их мощности и веса может быть сумасшедшим. Спроси меня откуда я знаю 😂
... так что вместо высокой мощности я бы сказал, высокая мощность к весу ...
@ Jpe61 Откуда ты это знаешь?
Я пробовал. В первый раз в сверхлегком автомобиле с двигателем Rotax (Ikarus) я был слишком агрессивен с дроссельной заслонкой, мы чуть не вылетели за пределы взлетно-посадочной полосы. Самолет не будет переворачиваться, как в примере, упомянутом GdD, но будет очень сильно тянуть в сторону. Конечно, я тоже не привык к отклику на управление, но соотношение мощности и веса довольно экстремально. После старта мы могли бы подняться очень круто, SEP, в которых я был, даже близко не подошли. Инструктор посоветовал притормозить газ и выйти на частичной мощности, чтобы улучшить видимость вперед.
@ Jpe61, вы были на земле, где шестерня обеспечивает устойчивость против качения, в то время как пример GdD был во время ухода на второй круг , поэтому, по-видимому, все еще в воздухе, где она могла свободно катиться. Это хороший аргумент, чтобы потренироваться на уходе на второй круг, чтобы вы почувствовали, сколько руля направления и элеронов вам нужно добавить при быстром увеличении газа.
Да, я это прекрасно понимаю. Я слышал о переворачивании истребителей Второй мировой войны даже на земле с «безрассудным управлением дроссельной заслонкой», хотя я не совсем уверен, что это возможно. Ultra, на котором я летал, был довольно стабилен в воздухе, не было никаких шансов перевернуть его с помощью газа во время полета, во время ухода на второй круг или каким-либо другим образом.
Мой Lancair IV-PT не обладает достаточным авторитетом на руле направления на низких скоростях, чтобы противодействовать крутящему моменту и p-фактору. взлетно-посадочная полоса. Вам нужно постепенно добавлять мощность на разбеге, достигая полной мощности на скорости 60+ уз.

На небольших самолетах мне объяснили, что это сочетание более легкого набора скорости двигателем, а также плавного применения тенденции левого поворота из-за инерционных изменений от вращения винта.

Эта склонность к левому повороту менее проблематична для двухвинтового самолета с винтами, вращающимися в противоположных направлениях, но она все еще намного жестче для двигателя и на самом деле не нужна. Если вам нужна максимальная мощность с самого начала разбега, вы можете удерживать тормоза, чтобы не двигаться вперед до полной мощности, вместо того, чтобы заставлять двигатель справляться с экстремальными изменениями.

Плавное увеличение мощности позволяет пилоту следить за параметрами двигателя по мере того, как двигатель увеличивает обороты/N2, и, возможно, избежать отказа в критический момент. С многодвигательным самолетом это также позволяет избежать скопления асимметричной тяги и возможного выезда за пределы взлетно-посадочной полосы. В нашем руководстве по Falcon 2000LXS рекомендуется переводить рычаги мощности с холостого хода на взлетную мощность в течение 3-5 секунд.

Редко бывает только одна причина для чего-либо. В самолете, на котором я сейчас летаю, в двигателе установлена ​​система динамического противовеса. Эта система поглощает крутильные колебания коленчатого вала при нормальной работе. Однако быстрые изменения настроек мощности могут привести к «расстройке» противовесов и значительному повреждению двигателя, а также к потенциальной потере мощности.

Конечно, если в двигателе отсутствует система динамического противовеса, эта причина не действует. В целом, однако, большинство двигателей прослужат дольше, если эксплуатировать их с осторожностью, а не быстро менять настройки мощности. Для регулярного общественного транспорта минимизация затрат компании важна для финансовой жизнеспособности.

Я думаю, ты немного запутался... нет. Пилоты обычно выжимают его до полного или почти полного газа, как только начинают разгоняться перед взлетом. Медленное увеличение, которое вы чувствуете, на самом деле является не медленным увеличением тяги (силы, приложенной для движения самолета вперед), а скоростью, с которой тяжелый самолет, полный людей, ускоряется (увеличивается скорость).

Пожалуйста, помните второй закон Ньютона, который говорит нам, что ускорение равно чистой силе, деленной на массу. Массивные объекты, такие как тяжелый пассажирский самолет (например, 747, который весит 183 500 кг без людей на нем!) будут ускоряться ооооочень медленно даже при большом ускорении. усилие, добавленное для перемещения его вперед.

Мы также можем использовать, например, маслкар на дрэг-стрипе. Почему гонщик на соревнованиях медленно давит на газ? Почему бы ему (или ей) просто не сдаться? Ну, на самом деле они добавляют газ/'тягу'/силу очень быстро (им приходится так быстро передвигать свои тяжелые машины на все 1/4 мили!), но требуется время, чтобы взять тяжелый объект и заставить его двигаться от не двигаться к ОЧЕНЬ быстрому движению (автомобили часто превышают 100 миль в час к концу 1/4 мили, а средняя скорость пассажирских самолетов составляет около 4 или 5 сотен км / ч).

Надеюсь, это помогло!

То, что вы чувствуете, действительно является медленным увеличением тяги, а не медленным увеличением скорости. То, что вы чувствуете, есть сила. Вы не можете чувствовать скорость. Двигателям коммерческих реактивных двигателей требуется относительно много времени (несколько секунд), чтобы раскрутиться, поэтому вы действительно чувствуете изменение силы (и, следовательно, изменение ускорения) по мере увеличения мощности двигателя. Вы чувствуете это еще больше в более крупных самолетах, таких как 747, о котором вы упомянули, чем в более мелких, поскольку более крупным двигателям требуется больше времени для раскрутки (из-за большей вращающейся массы в двигателе, который должен быть ускорен).
Тем не менее, даже на легком самолете мы не можем внезапно врезаться в полные газы. Мы можем увеличивать мощность намного быстрее, чем огромные реактивные двигатели, но мы плавно увеличиваем дроссельную заслонку до полного, а не просто резко открываем ее с холостого хода. Это сократит срок службы двигателя, а авиационные двигатели стоят дорого. Кроме того, это привело бы к внезапным изменениям сил (например, p-фактора), которым пилоту пришлось бы противодействовать с помощью других средств управления.
(Кроме того, в качестве примечания, я думаю, что вы перепутали свои подразделения в последнем абзаце. Пассажирские реактивные самолеты в среднем 450-550 миль в час на крейсерской скорости, а не километров в час. Большие пассажирские самолеты не были в Диапазон скорости 450-550 км/ч еще до начала реактивной эры. Например, Connie был в верхней части этого диапазона .)