Исторически автопилот появился, потому что самолет – это аэродинамический агрегат, который движется по законам аэродинамики, а аэродинамика предусматривает такое понятие, как устойчивость и управляемость летательного аппарата. Еще во время обучения инструктора часто говорили нам – не мешайте лететь самолету. Он сам летит, вы ему главное не мешайте. Помогайте или предупреждайте какие-то происшествия. И конструкторы всегда стремились сделать так, чтобы воздушные суда были устойчивы и управляемы на всех этапах полета – взлете, посадке и в самом полете. Стремление к созданию устойчивой и управляемой системы легло в основу идеи создания автопилота.
На этом фундаменте и родилась мысль о том, что можно автоматизировать полет. Особенно актуально это стало тогда, когда появились длительные полеты, точнее необходимость длительных перелетов. Например, при полете Чкалова и Байдукова через северный полюс, им приходилось попеременно управлять самолетом в течении нескольких суток. Если бы в те времена был хороший автопилот, подобные полеты проходили бы намного проще.
Конструктора, которые занимались созданием систем управления и создание самолетов, вообще давно задумывались над этим вопросом. Как правило, первые конструктора сами же летали и понимали, как тяжело бывает в длительном полете выдерживать конкретный режим полета. По этому автопилот появился как развитие идеи стабильного полета.
Простейшие автопилоты появились в 30-х годах прошлого века, при этом были совершенно не похожи на современные. Например, для упрощения полета можно было прикрепить резинку на штурвал, чтобы зафиксировать его в нужном положении, либо механически зафиксировать рычаг управления двигателем на определенных оборотах. По мере усложнения систем управления, развивались и автопилоты. Появилась идея зафиксировать определенные узлы в определенных режимах. Постепенно это преобразовалось в полноценную систему управления полетом. Практически сразу после второй мировой войны автопилот появляется в том виде, в котором мы знаем его сейчас.
Первоначально автопилот, как и многие другие изобретения, получил распространение на военных самолетах, а после был приспособлен для гражданской авиации. Первые автопилоты требовали большого внимания от пилота, например на самолетах 50-х годов требовалось очень долго и внимательно настраивать автопилот перед полетом по разным каналам управления – по крену, по высоте, по тангажу, и так далее. По нескольку минут уходило только на настройку каждого из перечисленных параметров. Сегодня же можно запрограммировать полет от взлета до посадки и почти не вмешиваться в процесс полета.
По большому счету, при использовании автопилота, функция пилота в современном самолете сводится к простому контролю, на случай отказа какой-либо из систем. При этом автопилот используется не только для управления самолетами, но и в космической отрасли. Приведу пример - полет «Бурана» полностью управлялся автопилотом, при том, что было предусмотрено и ручное управление, но было решено не вмешиваться в работу программы. При полете программа учитывала не только параметры, заданные перед началом полета, но была способна также учитывать информацию, поступающую с датчиков и из центра управления полетами.
Подобно программам, использовавшимся при полете «Бурана», современные автопилоты учитывают множество параметров, поступающих от датчиков, диспетчерских служб на земле, а также от других воздушных судов. К примеру, система предотвращения воздушных столкновений. При использовании этой системы, при приближении самолетов друг к другу, она автоматически будет пытаться развести самолеты по разным высотам, передавая указания пилотам о снижении или увеличении высоту полета.
Последнее время все более актуальной проблемой становится тема «противостояния» автопилота и пилота при управлении самолетом. Потому, что с одной стороны, при использовании автопилота полет упрощается, а с другой стороны, происходит «дисквалификация» пилота от управления полетом.
Пилот гражданской авиации сегодня, как правило, управляет полетом на этапе руления и взлета. После набора высоты более 50 метров и уборки шасси, пилот может передать процесс управления автопилоту, при этом, конечно, полностью контролируя его работу. Посадка происходит как в ручном, так и в автоматическом или полуавтоматическом (директорном) режиме, большая часть современных лайнеров оснащена автопилотами, способными посадить самолет. При этом на высоте менее 100 метров, пилот принимает управление самолетом на себя. Помимо этого, пилот обязан принять управление в случае каких-либо проблем при посадке или взлете, а также во время полета на высоте.
При этом, разумеется, как пилоты, так и автопилоты, совершают ошибки. Последний пример – авиакатастрофа Боинг 737 в Ростове-на-Дону, когда при заходе на посадку погодные условия привели к тому, что автоматическое управление не справлялось с погодными проблемами, возникшими при приземлении, пилот же, переняв управление на себя переоценил свои возможности, и вместо ухода на второй круг попытался посадить машину вопреки сложившимся погодным условиям. При этом первый раз автопилот принял решение увести машину на второй круг.
Полностью заменить пилота на автопилот при нынешнем уровне развития технологии, пока представляется затруднительным, потому что пилот по-прежнему сохраняет самую важную функцию – контроль работы автопилота, и полный анализ его действий. При текущей тенденции развития такое представляется возможным как минимум через 30-50 лет, потому что пассажиры авиакомпаний предпочитают доверять жизнь пилоту, нежели машине, которая пока не способна превзойти человека в аналитической оценке ситуации и принятии каких-то действий в случае возникновения проблем. При чем это происходит не только по причинами превосходства логики над машиной, но и по психологическим причинам, потому что пассажирам пока что легче доверить свой полет профессионалу, а не машине.
Испокон веков человечество задавалось простым вопросом «Почему люди не летают?». Известные изобретатели искали ответ на этот вопрос, придумывая приспособления для полета, парения и медленного падения. Они изучали птиц и аэродинамику для создания нужных конструкций. И вот сегодня мы можем летать на самолетах, прыгать с парашютом, парить с помощью планера и использовать множество других приспособлений, чтобы почувствовать себя птицей.
Рассмотрим подробнее, как сегодня можно научиться летать по-настоящему.
Полеты со сложной подготовкой
Чтобы научиться летать на самолете, потребуется достаточно много времени учиться с настоящим летным инструктором и профессиональным пилотом. К тому же это будет стоить достаточно много денег. Если вы укрепились в своем желании уметь летать на воздушных судах, то вам необходимо:
- Выбрать тип судна. Это могут быть различные виды самолетов и вертолетов. Вы можете стать как профессиональным пилотом военной авиации или капитаном Боинга, который перевозит пассажиров на другой конец света, так и научиться управлять пожарным, грузовым, пассажирским или военным вертолетом. Выбор лишь за вами.
- После того, как вы определитесь с видом управляемой техники, необходимо найти неподалеку с вашим местом жительства авиабазу или учебное заведение, где вас научат летать. На простых видах техники потребуются непродолжительные летные курсы с практикой. Однако для серьезной техники вроде пассажирских самолетов, военных вертолетов или пожарных самолетов, вертолетов, потребуется учиться в учебном заведении, особенно если вы хотите затем работать на компании.
Обучение обычно включает в себя практику, теорию и симуляционные полеты на компьютере.
Полеты без сложной подготовки
Назвать полетами прыжки с парашютом, планирование на планере, полеты на воздушных шарах и другие виды экстремального спорта достаточно сложно, но можно. Если на воздушном шаре вы можете регулировать подъем и опускание на землю, то с парашютом, планером и других планированиях вы всего лишь плавно опускаетесь на землю благодаря специальной конструкции костюма или устройству приспособлений для этого.
К счастью, для такого рода полетов нет необходимости платить за обучение, и их вы можете попробовать в любое время. Потребуется лишь небольшой инструктаж и контроль за вами инструктора, который проследит, чтобы вы не поранились во время полета.
От редактора: Данный материал был написан Ильей Наумовым. Илья влюблен в малую авиацию, которой так недостает России для связности страны. Мы рады разместить рассказ Ильи о том, как он начал летать самостоятельно хотя бы потому, что он превратил хобби в работу и сегодня работает в компании «ЧелАвиа » .
Многим офисным работникам хорошо знакомо приходящее в конце недели острое желание переключить свой мозг на что-то, отличное от текущей работы. Люди по-разному решают эту проблему: кто-то отправляется в бар, кто-то – , а кто-то пытается отвлечься от рутины с помощью экстремальных видов спорта.
Предлагаю вам еще одну интересную альтернативу – научиться летать на самолете . Я расскажу о нескольких причинах, почему вам стоить это попробовать, а также попытаюсь развеять несколько популярных мифов о малой авиации.
Итак, почему вам понравится летать?
Новая степень свободы
Полеты – это, пожалуй, один из лучших способов узнать свою страну. Полтора-два часа полета с подмосковного аэродрома – и вот вы уже в Липецке, Воронеже, Нижнем Новгороде или Тверской области. Летом, в неспешном режиме в течение светового дня вполне можно долететь до юга России. В отличие от автомобильных поездок на такие расстояния, полет на самолете намного менее утомителен, и в то же время гораздо более зрелищен.
Даже полет вблизи «родного» аэродрома может быть очень интересен – локальные природные или архитектурные достопримечательности есть практически везде.
Никакой скуки
Авиация интересна, прежде всего, тем, что возможности самосовершенствования и развития в ней практически безграничны. Ночные полеты, полеты по приборам, новые типы самолетов, различные виды авионики (бортового оборудования), полеты с воды, высший пилотаж, реактивная техника, вертолеты и планеры – перечислять можно бесконечно. Всю свою летную жизнь пилот учится — и все равно остается дилетантом во многих областях — настолько необъятна эта область знаний. Если вы любопытны, тянетесь ко всему новому и любите докапываться до сути вещей и напрягать мозг различными нетривиальными задачками – скорее всего, вам понравится летать.
Умение летать — это не мечта, а реальная возможность! Она называется «левитация»! Научитесь делать то, что другие называют «чудом»!
Левитация¹ — это способность отрываться от земли и парить в воздухе. Она является одной из сверхспособностей человека.
Возможность человека преодолеть гравитацию отрицается наукой, но в древних сказаниях по всему миру живут истории о героях, способных летать в воздухе.
И в наше время существует множество свидетельств существования этой сверхспособности. За тем, как индийские йоги взмывали в воздух, люди наблюдали во множестве и даже снимали это на видеокамеру!
Левитация — это антигравитация: сила, обратная земному притяжению. Она может быть выработана благодаря силе вашего сознания! В данной статье представлена интереснейшая методика, которая позволит вам развить в себе способность летать.
Только вообразите свои возможности, если вы будете уметь летать по воздуху!
Шаг 1: приучить себя к этой возможности!
Многие сверхспособности человека блокируются его логическом умом и множеством самоограничений: «нельзя», «невозможно», «нереально». И это первое, что нужно исправить!
На первом этапе необходимо допустить возможность левитации, преодолеть скептицизм и сопротивление разума.
Секрет этого заключается в работе с воображением.
Известно, что подсознание человека не делает различий между реальным и воображаемым. Таким образом, чувство полета, которое вы воображаете, идентично реальной левитации.
Необходимо с помощью воображения нейтрализовать тяготение, «отменить» его. Запомните: любое мысленное представление уже реально!
1. Практик ложится, занимает удобное положение и закрывает глаза.
Для успеха практики необходима полная темнота и тишина: нужно на время забыть о реальности! Для этого отлично подойдут беруши и маска для глаз, которые вы можете приобрести в аптеке.
2. Человек расслабляет свое тело: проходит вниманием по всем группам мышц, расслабляя их. Затем он начинает наблюдать за процессом дыхания, не вмешиваясь в него. Это погрузит в трансовое состояние².
3. Как только практикующий ощутит, что попал в измененное состояние сознания, он вспоминает о своем теле, представляет, как оно становится все тяжелее, как глубоко вдавливается в постель.
4. Человек полностью концентрируется на чувстве тяжести, и постепенно сознание будет отступать на задний план, растворяться.
5. Практик воображает, как он идет разноцветному полю, заполненному светом летнего солнца. Человек погружается в эту картину все глубже: чувствует на своем лице теплый луч солнца.
6. Оказавшись в этом образе, практикующий представляет, как медленно поднимается в воздух, как ноги отрываются от земли, и он начинает левитировать.
7. Человек погружается в это ощущение, наслаждается им, переживает и запоминает чувство невесомости, внутренней легкости, отсутствие всяких телесных и духовных напряжений.
8. Для того чтобы закончить упражнение, практик представляет, как он медленно парит вниз и опускается на землю. После он возвращается в свое привычное состояние сознания.
Следует помнить о том, что это упражнение поглощает очень много внутренней энергии³. Воображаемую левитацию нужно проводить не чаще двух раз в месяц. Также есть определенные ограничения по продолжительности одного сеанса: медитация не должна быть дольше 30 минут.
Шаг 2: обучение реальной левитации
Когда вы запомнили и научились легко воспроизводить чувство невесомости, можно приступать к следующему шагу и учиться реальной левитации! Разрабатывать способность к левитации нужно с поднятия в воздух отдельных частей тела.
1. Практик подготавливает пространство: включает в помещении для занятий неяркое освещение, зажигает ароматическую палочку.
2. Человек садится за стол и кладет правую руку на его поверхность. Первоначально он будет работать с этой частью тела.
3. Практикующий расслабляется, сосредотачивается на ощущении своего тела, производит несколько глубоких вдохов-выдохов. В этом состоянии он старается отпустить все мысли.
4. Погрузившись в немыслие, человек начинает концентрироваться на правой руке. Он представляет тепло, которое проходит по ней, как она становится почти горячей и очень тяжелой.
Человек мысленно «путешествует» по всей правой руке до плечевого сустава, ощущает кожу, мускулы, сухожилия, кровь, как она течёт по жилам.
5. Практик продолжает ощущать тяжесть и горячесть руки, интенсивно гиперболизировать это чувство, делать сильнее.
Спустя некоторое время чувство «тяжёлой руки» дойдет до того момента, что человек вообще перестанет ощущать её!
6. Как только рука «пропала», практикующий представляет, словно под ней возникает «воздушная подушка», которая взлетает вверх. И невесомая рука лежа на ней, также поднимается в воздух.
Важно состояние невмешательства! Не вы поднимаете руку, а она сама поднимается! Здесь главный секрет! В это время нужно быть погруженным в свое ощущения и состояние немыслия!
7. Как только практик увидит, что рука начнет подниматься в воздух, он продолжает концентрироваться на дыхании, не вмешиваться в процесс своими эмоциями.
Как только вы сможете успешно провести опыт левитации с правой рукой, нужно это сделать со всеми частями тела: другой рукой, ногами, можно проводить упражнение с пальцами.
Говоря о технике безопасности, то здесь все просто: тренироваться можно до тех пор, пока вы чувствуете себя хорошо. Если возникают напряжение или внутренние помехи, вы прерываете упражнение и повторяете его в другое время.
Тренировкой реальной левитации можно заниматься не чаще одного раза в неделю. Не рекомендуется в день опыта принимать алкоголь или какие-то медицинские препараты — это понижает уровень вибраций.
Теперь вы знаете, что левитация — это реально, что эту сверхспособность вы можете у себя разбудить. Для этого нужны только твердое намерение и регулярные тренировки. Перед вами откроется мир совершенно новых возможностей!
Примечания и тематические статьи для более глубокого понимания материала
¹ Левитация - психическое или физическое явление, при котором предмет без видимой опоры парит в пространстве (то есть левитирует), не касаясь твёрдой или жидкой поверхности (
Вы хотите преодолеть страх перед полетами? Самый лучший способ — поподробнее узнать о том, как самолет летает, с какой скоростью он движется, на какую высоту поднимается. Люди боятся неизвестности, а когда вопрос изучен и рассмотрен, то все становится простым и понятным. Поэтому обязательно прочитайте о том, как летает самолет — это первый шаг в борьбе с аэрофобией.
Если посмотреть на крыло, то вы увидите, что оно не плоское. Нижняя его поверхность гладкая, а верхняя имеет выпуклую форму. За счет этого при повышении скорости воздушного судна меняется давление воздуха на крыло. Снизу крыла скорость потока меньше, поэтому давление больше. Сверху скорость потока больше, а давление меньше. Именно за счет этого перепада давления крыло и тянет самолет вверх. Данная разница между нижним и верхним давлением называется подъемной силой крыла. По сути, при разгоне воздушное судно выталкивает вверх при достижении определенной скорости (разницы давлений).
Воздух обтекает крыло с разной скоростью, выталкивая самолет вверх
Данный принцип был обнаружен и сформулирован родоначальником аэродинамики Николаем Жуковским еще в 1904 году, и уже через 10 лет был успешно применен во время первых полетов и испытаний. Площадь, форма крыла и скорость полета рассчитаны таким образом, чтобы без проблем поднимать в воздух многотонные самолеты. Большинство современных лайнеров летают со скоростями от 180 до 260 километров в час — этого вполне достаточно для уверенного держания в воздухе.
На какой высоте летают самолеты?
Разобрались, почему летают самолеты? Теперь мы расскажем вам о том, на какой высоте они летают. Пассажирские воздушные судна “оккупировали” коридор от 5 до 12 тысяч метров. Крупные пассажирские лайнеры обычно летают на высоте 9-12 тысяч, более мелкие — 5-8 тысяч метров. Данная высота оптимальна для движения воздушных суден: на такой высоте сопротивление воздуха снижается в 5-7 раз, но кислорода еще достаточно для нормальной работы двигателей. Выше 12 тысяч самолет начинает проваливаться — разреженный воздух не создает нормальную подъемную силу, а также наблюдается острая нехватка кислорода для горения (падает мощность двигателей). Потолок для многих лайнеров — 12 200 метров.
Обратите внимание: самолет, который летит на высоте в 10 тысяч метров, экономит примерно 80% горючего по сравнению с тем, если бы он летел на высоте в 1000 метров.
Какая скорость самолета при взлете
Давайте рассмотрим, как взлетает самолет. Набирая определенную скорость он отрывается от земли. В этот момент авиалайнер наиболее неуправляем, поэтому взлетные полосы делают со значительным запасом по длине. Скорость отрыва зависит от массы и формы воздушного судна, а также от конфигурации его крыльев. Для примера мы приведем табличные значения для наиболее популярных видов самолета:
- Boeing 747 -270 км/ч.
- Airbus A 380 — 267 км/ч.
- Ил 96 — 255 км/ч.
- Boeing 737 — 220 км/ч.
- Як-40 -180 км/ч.
- Ту 154 — 215 км/ч.
В среднем, скорость отрыва у большинства современных лайнеров 230-250 км/ч. Но она непостоянна — все зависит от ускорения ветра, массы летательного аппарата, взлетной полосы, погоды и других факторов (значения могут отличаться на 10-15 км/ч в ту или другую сторону). Но на вопрос: при какой скорости взлетает самолет можно отвечать — 250 километров в час, и вы не ошибетесь.
Разные типы самолетов взлетают с разной скоростью
На какой скорости садится самолет
Посадочная скорость, также, как и взлетная, может сильно отличаться в зависимости от моделей воздушного судна, площади его крыла, веса, ветра и других факторов. В среднем, она варьируется от 220 до 250 километров в час.