Физика полёта, или аэродинамика – это довольно полезная и интересная научная отрасль, знаниями из которой обладают немногие. Однако они необходимы для развития общего кругозора. В этой статье говорится о понятии «вертикальная скорость», способе её вычисления. Эта информация будет полезна не только тем, кто изучает науку, но и тем, кто хотя бы раз в жизни имел или будет иметь отношение к передвижению с помощью самолёта.
Вертикальная скорость подъема самолета
Данным определением в аэродинамике называется величина, обозначающая скорость, с которой железная птица поднимается вверх, по отношению к вертикальной оси (поверхности земли). Другими словами, это изменение высоты полёта за взятую единицу времени. Она является одной из частей, входящих в состав вертикальной составляющей движения любого летательного аппарата. Классическая мера измерения вертикальной скорости самолёта – метры в секунду. Необходимость существования понятия можно объяснить двумя фактами.
- 1) Данная величина необходима для измерения скороподъёмности самолёта в различных условиях как при взлёте так и при посадке, а также при увеличении высоты подъёма над землёй или высоты снижения.
- 2) Значение быстроты подъёма позволяет определить возможности и способности к манёврам при взлёте, к потенциальному управлению машиной.
Обязательным условием для появления вертикальной значения подъёма является наличие избытка мощности. Между увеличением высоты и избытка тяги существует обратная пропорциональная зависимость: чем больше высота полёта, тем меньше избыток. В какой-то момент он достигает крайней точки и становится равен нулю. А при его снижении значение вертикальной скорости вслед за избытком постепенно достигает нуля.
Важно! Отсюда можно сделать вывод, что начальная вертикальная скорость является наибольшей по сравнению с последующей.
Когда доходит достижение отметки нуля, самолёт больше не может двигаться вверх. В таком случае скорость приходит к теоретическому потолку. Таким термином обозначается максимальная высота, которой может достигнуть самолёт. Летательная машина выравнивается и начинает идти параллельно земле, то есть её полёт становится горизонтальным. Его траектория больше не может измениться.
Достижение теоретического потолка на практике требует затрат огромного количества топлива и времени. Поэтому самолёты и другие летательные аппараты редко стремятся к тому, чтобы прийти на максимально возможную величину подъёма.
Вертикальная скорость снижения: планирование
По своей сути такая характеристика является обратным процессом вышеописанного явления. Она зависит от угла снижения относительно горизонта и скорости, принятой на определённой траектории. Угол планирования (движения самолёта вниз) становится меньше при более развитых аэродинамических качеств аппарата.
Существует такое понятие, как дальность планирования – это расстояние которое необходимо пройти планеру за время спуска с высоты.
Также можно выявить, как ветер масса машины влияют на скорость снижения:
- если движение аппарата происходит против направления ветра, самолёт с большей массой будет меньше находиться в воздухе на спуске, его движение будет быстрее по сравнению с более лёгким;
- при отсутствии ветра самолёты с разной массой имеют схожую массу планирования, однако крупные сохраняет преимущества в быстроте времени движения;
- при движении по направлению ветра дольше двигается более лёгкий аппарат, так как он больше подвергается действию воздушного потока.
Относительно этих выводов можно сказать, что преимущество за собой сохраняют машины с большой массой.
Как рассчитать вертикальную скорость
Сложными вычислениями величин занимаются будущие профессиональные пилоты в специальных учреждениях подготовки. Этого требует специфика работы и приобретение навыка чувствования своей летающей машины. Чтобы в быту суметь вычислить примерное значение снижения можно воспользоваться алгоритмом:
- 1) среднюю массу самолёта умножить на два, затем да ускорение свободного падения (приближенно составляет 9,8) и угол наклона по отношению к земле;
- 2) получившееся число разделить на площадь поверхности крыла, умноженную на плотность материала изготовления;
- 3) из результата деления извлечь квадратный корень.
Значение скорости вертикально вверх рассчитывается по формуле: разность между возможной тягой и необходимой умножить на скорость полета, а затем разделить на среднюю массу самолёта, умноженную на 9,8.
Таким образом, аэродинамика – сложная область знаний. Но возможность понять её аспекты существует у каждого. Некоторые факты позволяют узнать основы возможности полета самолётов и управления ими.
