Задачка про полёты самолётов над круглой землёй

[vorvalm]

Andrey Lukyanov в сообщении #1195301 писал(а):

А Вы сами-то пробовали пролететь хотя бы 100 км без автопилота и не прикасаясь при этом к ручке/штурвалу и педалям?

Да. На самолете Су-9 при полете по маршруту за цель на дозвуковой скорости на участках до 300 км.

[Otta]

Может оффтоп, может нет. Су-9 вообще занятный был самолет. Правда, из эксплуатации его вывели в 1981 году. Это так, вдруг пригодится.
Так вот, о занятности:

Цитата:

Наверное, многие помнят, как в конце 80-х годов советский МиГ-23М, взлетевший с одного из аэродромов в ПНР, после покидания его летчиком самостоятельно перелетел через 3 границы. Нечто подобное, правда, ограничивавшееся рамками территории СССР, неоднократно происходило и с Су-9. Например, 11 июня 1964 года в 179-м ИАП при выполнении учебного полета на Су-9У из-за потери внимания на предпосадочном круге и опасного снижения скорости катапультировались к-н Мельников и его инструктор м-р Николаев. А самолет, скинув седоков, неожиданно выправился, набрал высоту около 1300 м и до полной выработки топлива ходил вокруг аэродрома. Затем он самостоятельно приземлился на пахоту, однако получил серьезные повреждения и восстановлению не подлежал. Ночью 25 января 1965 года с аэродрома Сары-Шаган взлетел самолет, управляемый п/п-ком Овчаровым, который должен был отрабатывать технику пилотирования в зоне. Вскоре летчик почувствовал отказ управления и катапультировался. Каково же было его удивление, когда утром следующего дня самолет обнаружили в 32 км от аэродрома почти целым, если не считать пробитого фюзеляжного топливного бака № 1! Машина стояла в степи на смятых ПТБ. Как показало разбирательство, самолет приземлился, даже не выработав до конца все топливо, с нулевым креном на скорости около 400 км/ч, пробег составил около 250 м. По заключению комиссии, самолет был вполне пригоден для восстановления, и летное происшествие было классифицировано как поломка, а не авария!

Отсель

[Andrey Lukyanov]

vorvalm в сообщении #1195306 писал(а):

Andrey Lukyanov в сообщении #1195301 писал(а):

А Вы сами-то пробовали пролететь хотя бы 100 км без автопилота и не прикасаясь при этом к ручке/штурвалу и педалям?

Да. На самолете Су-9 при полете по маршруту за цель на дозвуковой скорости на участках до 300 км.

На истребителях наверняка стоит какая-то система автоматической стабилизации. Вряд ли без неё такое возможно.

[vorvalm]

Otta в сообщении #1195312 писал(а):

Может оффтоп, может нет. Су-9 вообще занятный был самолет. Правда, из эксплуатации его вывели в 1981 году. Это так, вдруг пригодится.

Спасибо. Только небольшая поправка. Не " занятный", а замечательный был самолет.
Да, в эксплуатации он находился около 20 лет и равных ему по скорости и потолку в этот период не было.
Кстати, с п\п Овчаровым был лично знаком, когда он был еще капитаном. А самолет его (фюзеляж) привезли к нам в полк в учебный корпус в качестве экспоната.

-- Сб фев 25, 2017 18:00:03 --

Andrey Lukyanov в сообщении #1195314 писал(а):

На истребителях наверняка стоит какая-то система автоматической стабилизации. Вряд ли без неё такое возможно.

На Су-9 не было никакой стабилизации. А вот на последующих типах Су-11,СУ-15 и далее уже устанавливались автопилоты.

[Dan B-Yallay]

Andrey Lukyanov в сообщении #1195314 писал(а):

На истребителях наверняка стоит какая-то система автоматической стабилизации.

Зачем истребителю автоматическая стабилизация? Чтобы тратить время на её отключение, когда надо срочно увернуться от другого истребителя/ракеты?

[amon]

Dan B-Yallay в сообщении #1195334 писал(а):

Зачем истребителю автоматическая стабилизация?

Pphantom в сообщении #1193044 писал(а):

Су-35 обладает отрицательной статической устойчивостью. В переводе на более человеческий язык: этот самолет не может просто так, без управления, летать по прямой.

[Dan B-Yallay]

amon
Да, это сделано с целью повысить маневренность истребителя. Система стабилизации самолёта будет нивелировать это. Зачем? Кстати, из цитаты неясно - уставлена ли она на Су35

[amon]

Dan B-Yallay в сообщении #1195341 писал(а):

Система стабилизации самолёта будет нивелировать это.

Ручкой управления современного боевого самолета показывают куда ему лететь. Дальше система автоматического регулирования стабилизирует траекторию и ведет самолет в указанном направлении. А является это системой стабилизации или нет - вопрос филологический.

[Pphantom]

Dan B-Yallay в сообщении #1195341 писал(а):

Система стабилизации самолёта будет нивелировать это. Зачем?

Таки чтобы летать по прямой. Иногда это тоже бывает нужно.

Dan B-Yallay в сообщении #1195341 писал(а):

Кстати, из цитаты неясно - уставлена ли она на Су35

Установлена. Более того, считается, что Су-35 настолько неустойчив, что при отказе этой системы ручное обеспечение полета по прямой (и, в частности, посадки) даже самым квалифицированным летчиком невозможно.

[Dmitriy40]

vorvalm
Вы выдаёте желаемое за действительное. Без автопилота самолёт не сможет вернуться на прежний курс после бокового порыва ветра, который чуть развернёт самолёт в горизонтальной плоскости - для самолёта все возможные азимуты равнозначны. Аналогичные проблемы будут и в вертикальной плоскости при внешних воздействиях (изменение влажности, плотности воздуха, изменение ветра). Если забыть про влажность и выработку топлива, то устойчивый самолёт сохраняет свою скорость относительно окружающего воздуха (включая сюда и ветер), а не относительно земли. И при попадании в термик, без автопилота высота изменится обязательно.
А если Вы решили говорить про горизонтальный полёт с автопилотом, то он по определению происходит на постоянной высоте - иначе траектория не горизонтальна!

[miflin]

Pphantom в сообщении #1195349 писал(а):

Более того, считается, что Су-35 настолько неустойчив, что при отказе этой системы ручное обеспечение полета по прямой (и, в частности, посадки) даже самым квалифицированным летчиком невозможно.

Мой зять, летчик, говорил, что Су-шки несколько напрягают летчиков, т.к. "часто бьются".

[vorvalm]

Dmitriy40 в сообщении #1195361 писал(а):

Без автопилота самолёт не сможет вернуться на прежний курс после бокового порыва ветра,

Вы расширяете тему ТС. До сих пор мы рассматривали продольную устойчивость самолета, т.е. способность
самолета выдерживать высоту горизонтального полета. Вы же затрагиваете путевую устойчивость, а точнее
боковую устойчивость,т.е. устойчивость по двум осям: вертикальной ( по курсу) и продольной ( по крену),
т.к. они настолько связаны, что отклонение по курсу вызывает отклонение по крену и наоборот, поэтому это и называется боковая устойчивость.
Это уже другая область исследования. Советую все-таки заглянуть в учебник аэродинамики.
Но скажу, что Су-9 был настолько устойчив в боковом отношении, что конструкторы самолета
вынуждены были установить отрицательное V крыла, чтобы обеспечить нормальную боковую управляемость.
Угол V это угол крепления половин крыла к фюзеляжу. При отрицательном V крылья опущены на этот угол, при положительном V крылья подняты и создают повышенную боковую устойчивость.
Вертикальное оперение (киль), его расположение и площадь также является элементом боковой устойчивости.
На последних Су установлены 2 киля.

[Dan B-Yallay]

amon в сообщении #1195347 писал(а):

А является это системой стабилизации или нет - вопрос филологический.

Согласен:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Fly-by-wire

Pphantom в сообщении #1195349 писал(а):

Таки чтобы летать по прямой. Иногда это тоже бывает нужно.

Ну, когда надо перегнать сушку с одной базы на другую, тогда понятно.

[bondkim137]

Мне вот так видится. Если считать:
1) самолет устойчивым,
2) тягу постоянной,
3) сопротивление воздуха и подъемную силы растущими (пропорциональными квадрату) с ростом скорости,
4) сопротивление воздуха и подъемную силы падающими с ростом высоты при неизменной скорости.
То устойчивой высоты не получается - если самолет был относительно уравновешен на какой-то высоте, то он останется уравновешенным и на другой. Если увеличить высоту, при постоянной тяге вырастет равновесная скорость (когда лобовое сопротивление сравняется с тягой), подъемная сила при этом также сойдется к исходной (равной весу по условию). В итоге самолет будет себя чувствовать так же комфортно и на другой высоте. И если считать, что абсолютно точно к горизонту его не нацелили, то рано или поздно он улетит в бесконечность или упадет на землю. Локальное закругление естественно будет вместе с горизонтом всвязи с формой поверхностей одинаковой потенциальной энергии (высоты).
Если вдруг учесть, что
5) сила притяжения падает с высотой (хотя эффект и пренебрежимо мал), то равновесие становится неустойчивым и он еще быстрее "сойдет с курса" - т.к. на большей высоте при той же тяге подъемная сила будет больше, чем сила притяжения. То же самое произойдет, если сила притяжения будет падать со временем (тяжелое топливо выгорать например), причем это уже должно стать реально заметным.
Если же вместо этого несколько изменить условие
2) и сделать тягу падающей с высотой при прочих равных (что и должно быть в действительности для винтовых двигателей и турбо-реактивных, использующих внешнюю среду), то появится равновесная высота.
При ее превышении сама тяга, равновесное тяге лобовое сопротивление, подъемная сила падают - самолет возвращается на равновесную высоту. И наоборот. В таком случае летать вокруг планеты над горизонтом он сможет сколь угодно долго, пока топливо не кончится.

[vorvalm]

bondkim137 в сообщении #1195156 писал(а):

Столь ответсвенная профессия, мне кажется, должна сопровождаться периодическим подтверждением квалификации с экзаменами и решением университетских задач. Чего-то мне страшно летать стало :(

Не думайте, что летчик, получив "права" может летать где и как угодно.
Заводится летная книжка, в которой фиксируются все полеты летчика с оценками за каждый полет.
В нее же заносятся результаты проверочных сессий специальной комиссии , которые проводятся ежегодно
( обычно в конце года) по результатам которой издается приказ о допуске летчика к полетам.
Кроме того заводится медицинская книжка летчика, куда заносятся результаты ежегодных медицинских комиссий
и все другое, связанное со здоровьем летчика.
Так что летайте смело.

(Оффтоп)

Правда, бывают и осечки