Посадка самолета в туннель

Типичное клише боевиков — посадка самолета в туннеле или даже полет в туннеле. Давайте отбросим любые сомнения относительно высших героических навыков пилотирования персонажей и т. д. и сосредоточимся на аэродинамике.

Не лишит ли возможность полета влияние течений пограничного слоя в районе самолета из-за стенок туннеля? Это, безусловно, изменило бы турбулентный диапазон шкал длины.

В самом деле, сколько «свободного и невозмущенного» поля необходимо вокруг плоскости? (Грубая оценка допустима.)

Самолет может прекрасно лететь близко к земле, на самом деле он летает намного лучше благодаря экранному эффекту. Пилоту пришлось бы немного сбросить газ и быть в курсе возможных нестабильностей, но нет никакой физической причины, по которой нельзя было бы лететь в туннеле на самолете подходящего размера. Это было бы самоубийством, но физически это не исключено.
Если бы вы могли видеть воздух вокруг самолета, как будто он летит сквозь дым, вы бы увидели, что вес самолета заставляет воздух выталкиваться/всасываться вниз. Это образует две большие схемы вращательной циркуляции, по одной с конца каждого крыла. Это сохраняется позади самолета в виде следа , точно так же, как катер. Ничто в полете в туннеле не препятствует этому. Конечно, если за первым летит второй самолет, то можно избежать следа, но это правда, туннель или нет.

Ответы (1)

Полет в туннеле на самом деле физически намного проще и экономичнее, чем полет по воздуху.

Любой летающий объект получит следующие преимущества:
- Положительный эффект земли на пол туннеля. (добавляет подъемную силу)
- Отрицательный эффект земли на крыше туннеля. (добавляет подъемную силу)
- вихри на законцовках крыльев не могут эффективно формироваться из-за препятствия земли. (меньшее сопротивление, увеличенная скорость и подъемная сила)

Все это поведение объясняется, если вы изучаете экранный эффект . Все это означает, что скорость сваливания значительно ниже, чем ожидалось, и, таким образом, в туннеле можно даже летать на некоторых реальных скоростях. Т.е. Cessna 172 имеет скорость сваливания менее 90 км/ч. Размах крыльев 11 м. Учитывая типичную ширину профиля двухполосного тоннеля 11,5-12 м, это очень мало, но возможно. Одиночный железнодорожный тоннель невозможен, так как они обычно имеют профиль 8-9 м. Любой трехполосный автодорожный туннель вполне реалистичен.

Большинство дорожных тоннелей имеют высоту около 5 м, поэтому при полете посередине отношение размаха крыла к высоте над землей составляет 2,5 м/11 м ~ 1/4, что увеличивает тягу на 15% при одиночном экранном эффекте.
Принимая во внимание все аспекты, можно реалистично предположить, что скорость сваливания может быть снижена до 60 км/ч (30%).

Из этого следует, что можно даже летать по 2-полосному автомобильному туннелю, но вполне реально летать по 3-полосному автомобильному туннелю на Cesna 172. Теоретически можно было бы летать по какому-нибудь железнодорожному туннелю на вертолете, т.е. с Robinson R-22 с диаметром ротора 7,67 м. На самом деле туннель полон технологий и не дает больше места, чем нужно поезду.