Беспилотники изменят городской ландшафт
Содержание:
- «Летающие джипы» выходят и уходят!
- «Летающие платформы» начинают и проигрывают!
- На вихрях поля
- Технические тонкости
- Ограничения
- Магниты вместо пропеллеров
- И все-таки… она летает!
- «Время для подобных самолетов пришло!»
- Квадрокоптеры начинают задавать тон
- ЛЕТАЮЩИЕ ПЛАТФОРМЫ
- Крутящий момент.
- Система управления полетом.
- Защита от землетрясений
- Квадрокоптер по вызову
- Чего ожидать от правил
- В заключение
«Летающие джипы» выходят и уходят!
Тем не менее от идеи иметь летательный аппарат меньших размеров по сравнению с вертолетом американские военные не отказались и примерно в середине 50-х годов прошлого века заказали инженерам «летающий джип». Уже в конце в конце 1958 года был создан одноместный аппарат, имевший прямоугольную форму, с двумя роторами, расположенными в двух туннелях спереди и сзади. Вокруг корпуса находились резиновые обтекатели, а под роторами находились рули и трехколесное опорное шасси.
Такой аппарат управлялся не в пример лучше. Размерами он ненамного превосходил грузовик, так что военные его сразу так же и назвали — «воздушный грузовик». И начали опыты по установке на него безоткатных пушек и крупнокалиберных пулеметов.
Модель AirGeep II полетела в 1962 году. У нее один из двигателей был соединен приводом с колесным шасси, так что он мог ездить по дорогам как самый настоящий джип. Позаботились его создатели и о безопасности пилотов. Их сиденья сделали катапультируемыми, причем даже при нулевой скорости, что, разумеется, повысило привлекательность этого «джипа». Но военным в итоге он тоже не понравился, так как был неустойчив на некоторых режимах полета.
«Летающие платформы» начинают и проигрывают!
В нескольких последних кадрах кинофильма «Туманность Андромеды» одна из его героинь показана летящей на дисковидной летающей платформе с поручнями — очень популярном в свое время предполагаемом в мире будущего персональном летательном аппарате. Внешний вид он имел такой: цилиндрический корпус, четыре ноги-опоры и поручень по периметру, чтобы держаться. Разве что еще небольшой пульт управления. А так — всё! И надо сказать что именно над такими «винтолетами» в 50-е годы работали довольно активно, рассчитывая, что в недалеком будущем они смогут конкурировать с автомобилями. Но не получилось. Почему?
Начнем с того, что они собой тогда представляли. «Летающей платформой» в то время называли аппарат с вертикальным взлетом и соосными винтами, которые были расположены в кольцевом канале. Разработку одноместных «летающих платформ» для армии начали в США, где в те годы этим занималась НАСА. Сначала пилотируемые платформы поднимались в воздух на привязи и при помощи сжатого воздуха, а затем уже и с помощью вращающихся роторов.
Аппараты взлетали, но эти «винтолеты» плохо держали горизонталь, поскольку управлялись по крену самим пилотом. Считалось, что если роторы находятся в основании аппарата, то пилот сможет управлять им с помощью «кинестетического» ощущения, то есть за счет инстинктивной реакции, направленной на сохранение равновесия. В «летающей платформе» пилот для того, чтобы повернуть машину в нужное положение, соответственно, наклонялся в требуемую сторону. Считалось, что такая система управления позволит пилоту научиться летать на таких платформах уже после нескольких тренировок. Но на деле это оказалось совсем не так просто, хотя сохранились фотографии, на которых пилот одного такого аппарата не только его пилотирует, но и стреляет при этом из автоматического карабина. Тем не менее программу закрыли, поскольку одноместная платформа с двумя соосными винтами, над которыми стоял пилот, оказалась не слишком-то удобной и небезопасной.
На вихрях поля
Поняв, что в ховерборде применяется сборка Халбаха, легко разобраться и в устройстве дискообразного магнитного ховер-двигателя. Сборка Халбаха может быть как линией, так и замкнутым кольцом. Если это кольцо начать вращать вокруг его оси, то с одной стороны от него будет не только очень сильное, но и непрерывно меняющееся во времени поле. А переменное магнитное поле наводит в проводниках вихревые электрические токи, рождающие собственное поле, которое и будет отталкивать наше кольцо, создавая подъемную силу. При быстром вращении и высокой проводимости магниты в кольце как бы будут «видеть» свое отражение, и, соответственно, сила отталкивания от проводника будет равна силе отталкивания двух одинаковых магнитных сборок, направленных друг к другу одноименными полюсами. Это теоретический предел, на практике сила оказывается несколько меньше из-за потерь на сопротивление проводника.
Сделай сам
Как правильно сушить кузов автомобиля
Простой макет ховерборда Роторы на фрезерованной из стеклотекстолита основе приводятся в движение небольшими коллекторными двигателями недорогого квадрокоптера через его штатный редуктор.
Конечно, переменное магнитное поле можно создать и проще: подать переменный ток на магнитную катушку. В технических вузах на лекциях демонстрируют такой опыт: магнитную катушку кладут на толстый металлический лист, а затем включают в розетку — катушка немедленно взлетает. На нее даже можно положить солидный груз, она все равно будет висеть в воздухе. Но показывают этот опыт весьма недолго, иначе катушка просто сгорит… Потери энергии на сопротивление длинного провода катушки, способной создать огромное поле, необходимое для подъема человека, были бы абсолютно несовместимыми с автономным питанием ховерборда. Конечно, вращающаяся магнитная сборка тоже не идеальна, но потерями энергии в подшипниках можно вообще пренебречь, а КПД современных электродвигателей превышает 90%.
Технические тонкости
Надо отметить, что свой макет мы решили упростить: вместо цилиндрической сборки Халбаха, выполнить которую не так-то легко из-за необходимости использовать нестандартные магниты в форме трапеции и противостоять их взаимному отталкиванию, мы расположили обычные дисковые магниты переменно то северным, то южным полюсом в сторону пола. По восемь дисков диаметром 20 мм на каждый ротор. Такое решение тоже создает сильно неоднородное поле, хоть оно и вдвое слабее, чем в случае с полноценной сборкой Халбаха.
Магниты надо как-то соединить вместе и насадить на ось. Нужна некая основа, но первая попытка изготовить ее оказалась предельно печальной. Поначалу показалось хорошей идеей напечатать основу на 3D-принтере из легкого ABS-пластика, ведь тут нужен минимальный вес. Но такая конструкция при высоких оборотах буквально взорвалась (к счастью, обошлось без травм и разрушений). Поэтому роторы должны быть не только легкими, но и весьма прочными, чтобы выдерживать огромные центробежные силы. В итоге в качестве материала был использован стеклотекстолит.
Ограничения
Другой серьезной проблемой стали вибрации: даже небольшая несимметричность и несбалансированность роторов приводит к тому, что устройство во время работы буквально разваливается на части: моторы просто срываются с креплений и вместе с роторами улетают в произвольном направлении. Пришлось заказывать фрезеровку основы роторов на станке с ЧПУ. Впрочем, даже это не обеспечило идеальной центровки, вибрации остались значительными, но конструкция не разваливалась на части. По всей видимости, и в Hendo столкнулись с такой проблемой, об этом говорит гул, который слышен на видеозаписях работы их парящей доски.
Hendo, кроме полномасштабного ховерборда, предлагает заказать у них the Whitebox — небольшую и относительно недорогую коробку, также летающую над проводящей поверхностью, хотя и неспособную поднять большой вес. По задумке компании, это устройство может стать основой для множества самоделок. Нужно просто установить коробку внутрь какого-либо корпуса.
Кроме того, вместо плиты из меди мы использовали алюминиево-магниевый сплав, проводимость которого заметно меньше. А проводимость здесь весьма важна: как читатели уже могли прочесть в «ПМ» № 11’2014, над сверхпроводниками магниты летают, вовсе не потребляя энергии. Чем меньше проводимость — тем больше мощности потребуется вложить для той же подъемной силы. Так что наш макет заведомо должен был оказаться не слишком эффективным.
Наконец, каждый ротор, несмотря на применение магнитов толщиной всего 3 мм, оказался почти в полтора раза тяжелее всего исходного квадрокоптера в сборе! На такие нагрузки его двигатели никак рассчитаны не были. Пришлось побороться с электронными ограничителями: слишком умная система управления считала, что вращение двигателей чем-то заблокировано, и отключала их раньше, чем роторы вообще успевали начать вращаться. Но, увы, это оказалось возможным только вдали от нашей алюминиевой пластины, рядом с ней мощности двигателей хватало лишь на десяток оборотов в минуту, ни о каком полете при этом не могло быть и речи.
Магниты вместо пропеллеров
Впрочем, описанное выше — это лишь наши догадки. Полетит ли такая конструкция в реальности? Чтобы проверить наше предположение на практике, редакция решила изготовить свой небольшой действующий макет ховерборда. За его основу мы взяли недорогой квадрокоптер, заменив его винты на магнитные роторы. Более того, возникла мысль, что квадрокоптер после такой переделки сохранит управляемость: если роторы спереди замедлить, а сзади ускорить, то конструкция наклонится вперед и, по идее, вперед же полетит. Аналогично и с движением в других направлениях. А замедляя роторы, вращающиеся в одну сторону, одновременно ускоряя вращающиеся в противоположную, можно заставить макет поворачиваться вокруг вертикальной оси. У доски Hendo такой возможности нет, и ее даже не планируют в будущем!
Вместо цилиндрической сборки Халбаха, выполнить которую не так-то просто, мы расположили обычные дисковые магниты переменно то северным, то южным полюсом в сторону пола. По восемь дисков диаметром 20 мм на каждый ротор. Такое решение тоже создает сильно неоднородное поле, хоть оно и вдвое слабее, чем в случае с полноценной сборкой Халбаха.
Наверняка у многих читателей сразу возник вопрос: а зачем делать ховерборд магнитным, почему бы не сделать доску-квадрокоптер и летать над любой поверхностью на любой высоте? Все дело в том, что подъемная сила даже у идеального винта пропорциональна лишь квадратному корню из мощности. Если на подъем 70-граммового квадрокоптера тратится 10 Вт мощности, то для человека весом 70 кг потребуется уже 10 МВт! Даже если бы у нас была такая мощность, ни один винт не выдержал бы такой нагрузки. А если бы и выдержал, скорость движения лопастей оказалась бы гиперзвуковой, вся мощность уходила бы не на создание тяги, а на ионизацию воздуха. Как же тогда летают вертолеты? Очень просто: у идеального винта при неизменной мощности подъемная сила прямо пропорциональна диаметру. Именно огромный диаметр винтов позволяет вертолетам летать при приемлемой мощности двигателей. Конечно, для подъема одного человека потребовались бы винты не столь большого размера, как у полноценных вертолетов, но их диаметр все равно должен быть порядка метров. Представляете себе ховерборд с четырьмя винтами метрового диаметра? Это уже было бы что угодно, но не ховерборд. Магнитная же система позволяет получить высокую подъемную силу при относительно небольшой мощности и, главное, при малом диаметре роторов — как раз то, что нужно.
И все-таки… она летает!
Тем не менее нам удалось заставить эту конструкцию летать! Пусть всего на несколько секунд. Плавно, чтобы не перегружать двигатели, раскрутив роторы до максимальных оборотов вдалеке от металлической плиты, мы просто бросали наш ховерборд на нее. Инерция роторов поддерживала их обороты, обеспечивая нужную подъемную силу. Принципиальная работоспособность такой схемы левитации экспериментально подтвердилась. Увы, сказать что-то определенное относительно идеи управления полетом мы пока не можем: для экспериментальной проверки полет должен длиться куда дольше.
Что нужно изменить для этого? Во‑первых, конечно, двигатели. Они должны быть раз в десять мощнее, и желательно, чтобы это были более эффективные бесколлекторные движки. Разумеется, одновременно и аккумулятор нужно заменить на более мощный. Не помешает все-таки соорудить полноценную сборку Халбаха и найти толстый медный лист.
Как заявляют руководители Hendo, показанный публике ховерборд — это 18-й прототип. Так что, видимо, и у Грега Хендерсона доска взлетела далеко не сразу. Но теперь, вооружившись их и нашим опытом, целеустремленные читатели вполне могут попробовать создать свою летающую доску или хотя бы ее действующий макет. В конце концов, события фильма происходят в октябре 2015 года. Чтобы довести конструкцию до ума, у нас и у вас еще есть целых полгода.
Статья «Назад в будущее» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№2, Февраль 2015).
«Время для подобных самолетов пришло!»
Однако уже в последнее десятилетие ХХ века интерес к подобным машинам возник опять. Появился аппарат SoloTrek с двумя винтами в цилиндрических обтекателях и сиденьем для пилота между ними. Скорость аппарата достигала 95 километров в час. Интересно, что в его комплект вошел даже парашют, который раскрывался, если машина начинала падать! «Время для SoloTrek пришло!», — заметил его испытатель.
Вскоре после этого израильская компания Aero-Design & Development (AD&D) создала аппарат «Колибри», в котором для снижения веса конструкции широко применяются композиционные материалы. Силовой привод аппарата состоит из четырех поршневых моторов. Весит он около 115 килограммов, может находиться в полете 45 минут и перемещаться со скоростью 45 километров в час.
Фирма Millennium Jet ведет разработку аппарата с четырьмя винтами, двигателями большей мощности и большой дальностью полета. И похоже, что в итоге эта компания как раз и получит тот самый квадрокоптер, который сможет если и не покончить с городами, то во многом изменить их техносферу и быт людей. Дело в том, что проблема всех этих аппаратов заключается в том, что пилотировать их должны специально обученные люди, то есть пилоты. Научиться летать можно, но трудно и не всем это дано.
Квадрокоптеры начинают задавать тон
Между тем появление в 2000-е годы легких, но прочных пластмасс, современной надежной электроники и композиционных воздушных винтов, сделанных из нейлона и углепластика, не боящихся столкновения с птицами, позволило создать портативные аппараты квадрокоптеры, которые сегодня может купить едва ли не каждый. Применяются они и просто для забавы, и для фотосъемки с воздуха, и для проведения разведывательных операций.
При этом их устойчивость в полете автоматически поддерживается системой гироскопов. Многие из них имеют автоматическую систему управления, которая в случае потери сигнала с земли обеспечивает им спуск с безопасной скоростью. Более сложные модели могут и вовсе управляться через систему GPS. Однако размеры их невелики. Пока… Но что будет, если размеры такого вот квадрокоптера увеличить в несколько раз и посадить на него человека?
ЛЕТАЮЩИЕ ПЛАТФОРМЫ
Одним из видов винтокрылых летательных аппаратов являются летающие платформы. Подобно вертолетам и конвертопланам, они удерживаются в режиме висения подъемной силой, создаваемой при непрерывном ускорении вниз масс окружающего воздуха.
В отличие от транспортных средств на воздушной подушке, летающие платформы способны подниматься на значительную высоту. Летающая платформа – это винтокрылый летательный аппарат, у которого размер несущего винта мал по сравнению с корпусом.
Первый свободный полет летающей платформы был осуществлен 4 февраля 1955. Построенная вертолетостроительной фирмой США «Хиллер» платформа имела диаметр 1,8 м. Вращение винтов осуществляли два двигателя.
Летающие платформы имеют три недостатка, и все они обусловлены малыми размерами несущих винтов. Во-первых, вследствие малого размера несущего винта для создания нужной подъемной силы приходится увеличивать скорость струи. Такая струя вызывает эрозию почвы и поднимает тучи пыли. Кроме того, для создания высокоскоростной струи нужен двигатель большой мощности и много топлива. Во-вторых, из-за малых размеров несущих винтов в случае отказа двигателя большая скорость снижения платформы может привести к катестрофе. Чтобы решить эту проблему, летающие платформы оборудуют несколькими отдельными двигателями. В-третьих, при таких соотношениях между размерами несущих винтов и летательного аппарата в целом возникает значительная аэродинамическая интерференция, особенно сильная при горизонтальном полете. Эти помехи существенно ухудшают характеристики устойчивости и управляемости.
Крутящий момент.
Вследствие вращения винта на фюзеляж вертолета действует момент сил, закручивающий его в противоположном направлении. Существует несколько способов компенсации этого крутящего момента, и соответственно различаются схемы вертолетов.
Наиболее распространенной является схема с большим несущим винтом, устанавливаемым над фюзеляжем и обеспечивающим создание подъемной силы и горизонтальное перемещение, и небольшим хвостовым винтом, который вращается в вертикальной плоскости, как винт самолета, и используется для управления. Хвостовой винт создает силу тяги, момент которой противоположен крутящему моменту, порождаемому несущим винтом, и препятствует вращению фюзеляжа.
В двухвинтовой конфигурации вертолет имеет два несущих винта, вращающихся в горизонтальной плоскости. Винты устанавливаются на противоположных концах летательного аппарата и вращаются в противоположных направлениях, взаимно компенсируя моменты. В двухвинтовых схемах один винт располагается в передней части фюзеляжа, а второй – в хвостовой; такая схема называется продольной. У некоторых винтокрылов эти два винта расположены на концах поперечных выносных ферм (поперечная схема); по этой схеме выполняются летательные аппараты с поворотными воздушными винтами (см. ниже).
Наконец, существуют вертолеты с винтами, установленными друг над другом на одной оси и вращающимися в противоположных направлениях. Эта схема называется соосной. Соосная схема является одной из первых концепций винтокрылов, однако она нашла практическое воплощение только в Советском Союзе (вертолеты Н.И.Камова, который приступил к их конструированию еще в начале 1920-х годов).
Хотя схема вертолета с несущим и хвостовым винтами оказалась наиболее подходящей во многих отношениях, возникло желание убрать хвостовой винт, так как на его работу расходуется часть мощности двигателя, а лопасти могут представлять опасность. Фирма «Макдоннелл – Дуглас геликоптер» (США) разработала летательный аппарат, на котором крутящий момент гасится с помощью воздушной струи, выдуваемой из хвостовой части вертолета. Регулируя величину и направление реактивной силы струи, летчик создает компенсирующий крутящий момент.
Система управления полетом.
Управление полетом вертолета осуществляют с помощью четырех органов управления. Это рычаг управления двигателем, рычаг «шаг – газ», ручка управления и педали ножного управления рулевым винтом.
Рычаг управления двигателем регулирует подачу топлива и, следовательно, мощность двигателя.
Рычаг «шаг – газ» служит для регулирования подъемной силы посредством изменения общего шага лопастей несущего винта. Этот рычаг располагается слева от кресла летчика. Поднимая рычаг вверх, летчик увеличивает угол наклона (тангажа) лопастей – одновременно и одинаково сразу на всех лопастях. С увеличением угла тангажа подъемная сила винта возрастает.
Ручка управления используется для изменения направления движения: вперед, назад или вбок. Она расположена непосредственно перед летчиком. Накреняя ручку в желаемом направлении полета, можно в соответствующую сторону наклонить ось диска ротора. При наклоне оси диска вперед нос летательного аппарата наклоняется вниз, и создается ускорение, направленное вперед. При отклонении ручки управления «на себя» летчик поднимает нос летательного аппарата вверх, и вертолет движется назад.
Педали ножного управления рулевым винтом (т.е. рысканием) служат для изменения угла тангажа лопастей хвостового винта, используемого для компенсации крутящего момента. Чем больше угол тангажа лопастей хвостового винта, тем больше его тяга и тем больший крутящий момент от несущего винта он может погасить.
Управляемый полет вертолета возможен даже при остановке двигателя. Воздушный поток, возникающий при движении вертолета вперед или при снижении, поддерживает вращение винта. Это явление называется авторотацией. При относительно большой высоте полета у летчика хватит времени выбрать место для аварийной посадки, подлететь к нему и произвести мягкую посадку. Использование этого явления входит в программу обучения начинающих пилотов.
Вертолеты обладают качествами, которые позволяют применять их в нетрадиционных ситуациях. Для взлета и посадки они могут использовать любые небольшие площадки, включая палубы кораблей, крыши зданий, лесные поляны и пляжи. Для них не нужны специальные взлетно-посадочные полосы. Кроме того, они могут перевозить большие тяжести и опускать их в точно указанное место. Вследствие этого вертолеты способны выполнять разнообразные специфические задания, в частности высотные монтажные работы.
Защита от землетрясений
Летающая доска оказалась побочным продуктом вполне серьезного проекта. Ее создатель Грег Хендерсон на протяжении двадцати лет работал над системой сейсмической защиты зданий. Сейсмические волны различных типов способны разрушить здание при землетрясении, и один из основных методов сейсмозащиты — это тем или иным способом изолировать здание от фундамента. В идеале, как предположил Хендерсон, — заставить здание левитировать в нескольких сантиметрах от земли: при угрозе землетрясения специальное устройство должно поднять все здание в воздух! Увы, идея оказалась слишком масштабной для практической реализации. А вот создать устройство, способное поднять над полом одного человека, оказалось изобретателю вполне по силам.
Сборка Халбаха Не существует магнитов, которые создавали бы магнитное поле только с одной стороны от себя. Однако существуют так называемые магнитные сборки Халбаха. В них один за другим стоят магниты с полем, направленным вниз, направо, вверх, налево, снова вниз и т. д. Такая конфигурация постоянных магнитов создает с одной стороны от себя поле, многократно превышающее поле с другой. Происходит своего рода «фокусировка поля» с одной стороны сборки. Причем это сфокусированное поле оказывается сильно неоднородным в пространстве: если двигаться вдоль сборки, то оно будет направлено то вниз, то налево, то вверх, то направо и т. д.
Описание летающего устройства, опубликованное в интернете, весьма расплывчато: некие дискообразные магнитные «ховер-двигатели» индуцируют в проводящем полу отталкивающее магнитное поле. Дополнительные комментарии разработчиков ясности не вносят: там магниты, которые создают поле только на одной своей стороне, объединены с другими магнитными полями для фокусирования их силы… Однако, применив свои знания в области электромагнетизма, «Популярная механика» все же сумела выжать из этого туманного описания устройство ховерборда Hendo.
Квадрокоптер по вызову
Между тем уже сегодня ничто не мешает сделать квадрокоптер достаточно большой вместимости (допустим, четырехместный), он будет стабилизироваться в воздухе полностью автоматически, за счет гироскопов, а летать под внешним управлением! То есть если вам будет нужно куда-то полететь, вам достаточно будет ввести в память бортового компьютера конечную цель вашего полета, а он уже сам определит наиболее выгодные для этого маршрут, высоту и скорость, а затем сам, автоматически, свяжется с центральным диспетчером, чтобы этот маршрут был для полета освобожден. В этом случае все другие маршруты будут проложены с учетом ранее выбранных, поэтому никакие столкновения априори невозможны. При непредвиденных обстоятельствах аппарат немедленно прекращает полет и производит посадку либо в режиме авторотации, либо на встроенном в него парашюте. С таким «беспилотным аппаратом» вы сможете летать, «не умея летать», сможете спать от дома до работы во время полета, сможете полететь в любое место в городе и вокруг него, лишь бы там был установлен специальный посадочный маяк.
Правда, для этого понадобится на зданиях разместить посадочные площадки с крышами для защиты аппаратов от дождя и оборудовать внешние, если нет внутренних, лифты доставки людей наверх. Посадочные площадки должны быть установлены на крышах офисов и больниц либо предусмотрены на земле вместе со специальными гаражами. Вот тогда вы действительно сможете жить за городом на расстоянии, ну, скажем, 45 минут быстрого полета и каждый день не ездить на работу на авто, как это многие делают сегодня, а летать!
Аналогичным образом смогут действовать воздушные машины «скорой помощи», в которых будет место для двух врачей и одного больного, машины-эвакуаторы для массовой эвакуации пострадавших (один сопровождающий на пять-десять пострадавших), квадрокоптеры доставки скоропортящихся грузов. Будет ли это завтра? Кто знает? Но в том, что нечто подобное случится обязательно, сомневаться уже не приходится. К этому все идет!
Встройте «Правду.Ру» в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:
Подпишитесь на наш канал в или в
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или
Также будем рады вам в наших сообществах во
Чего ожидать от правил
Попробуем по аналогии с правилами дорожного движения понять, зачем они вообще нужны и чего мы, участники этого самого движения, от них ждем.
Одной из важнейших функцией любых правил является выполнение предсказуемых процедур. Увидев сигнал поворота на машине спереди, вы понимаете, что она скоро повернет или перестроится. Аналогично и в небе: летая вокруг аэродрома с множеством самолетов в воздухе, вы должны знать, где, куда и при каких условиях они будут поворачивать (либо менять скорость/высоту).
Второй важнейшей функцией являются ограничения – по скорости, весу или габаритам. Во многом такие ограничения обусловлены требованиями к безопасному маневрированию транспортного средства. Например, на скользких и крутых дорогах часто ограничивают скорость
В авиации для безопасного маневрирования очень важно знать пространственное положение воздушного судна
Очевидно, что несущиеся с большой скоростью навстречу друг другу автомобили нужно разводить в разные стороны. В правилах дорожного движения это достигается использованием разных полос, знаков приоритета и светофоров. В авиации всего этого нет, и нужно придумать способ разведения трафика в воздухе.
В небе нет и дорог в привычном нам смысле. И знаков навигации тоже нет. Тем не менее, пилоты должны как-то уметь находить дорогу из точки А в точку Б. Поэтому принципы осуществления навигации также являются частью правил полетов.
Наконец, иногда один поток трафика может создать проблемы другому. Например, большое количество фур в центре города может привести к пробкам. Их было бы логично перенаправить на объезд, то есть выполнять управление трафиком. По аналогии, в небе часто приходится держать загруженное коммерческими рейсами воздушное пространство свободным от некоммерческих самолетов, иначе авиакомпании (и аэропорты) понесут существенные убытки от задержек рейсов.
В заключение
И у тех, и у других правил есть своя красота. Полет сам по себе очень волшебное и завораживающее зрелище, а полет в облаках может быть чем-то ещё более невероятным – либо оказаться скучной серостью за окном. Летая визуально, вы увидите привычные вам достопримечательности так, как их не увидит никто. Летая по приборам, вы будете элегантно решать очень интересные логические, математические и менеджерские задачи, а также намного меньше зависеть от погоды.
Разумеется, никто не мешает вам во время визуальных полетов использовать приборное оборудование (в качестве вспомогательных средств). И наоборот, во время приборных полетов вы вполне себе можете подглядывать на естественный горизонт, если вам его видно.
Я являюсь частным пилотом, летающим (вернее, летавшим до введения карантина) визуально в Англии. Около трех месяцев назад я начал учиться летать по приборам. Я не являюсь инструктором, моя статья носит научно-популярный характер и не может быть использована для обучения реальных пилотов.
Если вам она понравится, я могу писать больше статей на авиатематику. Из интересного можно рассказать про:
- классы и типы воздушного пространства
- приборы самолета, их устройство, назначение и действия в случае отказа
- штурманский расчет и выполнение визуальной навигации
- угол атаки и сваливание самолета
- управление самолетом по трем осям и его стабильность
- полет по кругу аэродрома
- процедуры установки высотомера
Дожидайтесь окончания самоизоляции, а после этого приходите на аэродромы и пробуйте летать сами. Статью о том, как просто это можно сделать, можно найти тут. Если вам интересна тема авиации, вы можете дополнительно:
Увидимся в небе!