Вихрево катастрофа частного самолета

Неотъемлемой частью процесса создания летательным аппаратом подъемной силы является образование за ним вихревого следа. Он представляет собой сильные завихрения воздуха, образуемые на концах крыла вследствие разницы давления на его несущих поверхностях. Диаметр таких завихрений может достигать 8-15 метров, а окружная скорость - 150 км/ч. Вихревой след зависит от компоновки воздушного судна, полетного веса и режима обтекания. Попадание в вихревой след может привести к неконтролируемой угловой скорости по крену (до 200 градусов в секунду), потере высоты (до 150-200 метров) и, в конечном итоге, полной потере управляемости.

Кроме того, след протяженностью в несколько километров под действием сил различной природы может опускаться ниже траектории самолета на 150-300 метров, а также смещаться в горизонтальном направлении из-за ветра и влияния земли, что не позволяет без специальных технических решений знать его положение и предупреждать возможность попадания в него.

В истории авиации хорошо известны инциденты и катастрофы, вызванные этим явлением. 12 ноября 2001 г. после взлета и выполнения схемы выхода из аэропорта Джона Ф. Кеннеди Аэробус А300-400 авиакомпании "American Airlines" на высоте 800 м попал в зону сильной турбулентности вихревого следа Боинга В747-400 авиакомпании "Japan Airlines", что привело к потере управляемости. Расследование авиационной катастрофы показало, насколько опасным и скоротечным для воздушного судна явился фактор турбулентности в следе. Переход от аварийной ситуации к катастрофической длился 8 секунд. В результате погибли 251 пассажир, 9 членов экипажа и 5 человек на земле.

8 июня 1984 года во второй половине дня в Одесской области и Молдавии выпал град. Град был довольно большого диаметра – 7см. К тому же шквалы ветра достигали 40 метров в секунду. В некоторых местах из-за дождевого стока сугробы из градин достигали 1 м. Шквалами ветра были повреждены здания, сломаны деревья. Ливнями были смыты посевы и сильно повреждены сельскохозяйственные культуры.

9 июня 1984 года ураган наблюдался в нескольких областях – Московская, Калининская, Костромская и Ивановская. Шквалы ветра достигали 27 метров в секунду. Шквалы ветра со скоростью до 40 метров в секунду прошлись по Рязанской, Кировской, Саратовской, Чувашской областях.

Самый сильный ураган наблюдался в Иваново. Около 16:00 часов дня там выпал град диаметром 2 см. Затем налетел ураган, который вырывал деревья с корнями, ломал опоры электропередач, столбы, срывал крыши домов и многие другие разрушения.

Вихревое кольцо - критический режим полета вертолета, развивающийся при быстром снижении с малой поступательной скоростью. Характеризуется резкой потерей высоты и ослаблением реакции вертолета на перемещение органов управления.

При наличии вихревого кольца на режимах вертикального снижения большая часть воздушного потока находится в турбулентном (завихрённом) состоянии. Часть мощности двигателя, а также некоторая часть энергии воздуха, протекающего через винт, расходуется на вихреобразование, т.е. не участвует в создании тяги несущего винта, и, следовательно, представляет собой потерю мощности. Режим полёта, при котором образуется вихревое кольцо, называется режимом вихревого кольца.

Вихревое кольцо начинает образовываться при малых скоростях моторного снижения (1-2 м/с) и возрастает по мере увеличения скорости снижения до максимального значения (5-16 м/с). При дальнейшем убирании газа и уменьшении шага винта отбрасывание воздуха вниз уменьшается. Поэтому уменьшается и вихреобразование, хотя вертикальная скорость снижения растёт.

Foto:

Video: