Почему у самолетов раскачиваются крылья?

Несмотря на то, что мировая статистика считает самолеты самым безопасным видом транспорта, люди часто страдают боязнью полетов. Им постоянно кажется, что самолет непременно упадет и разобьется. Особенно болезнь высоты усиливается, когда пассажиры видят, что во время полета крылья самолета начинают раскачиваться и вибрировать. Давайте вместе разберемся, почему раскачиваются крылья самолетов, и насколько это опасно при полете.

Для начала выясним, какие силы действуют на крылья во время полета. Крыло самолета имеет сложный аэродинамический профиль. Снизу оно плоское, а сверху выпуклое. При движении самолета набегающий на крыло воздух разделяется на верхний и нижний потоки. Верхний поток воздуха быстро оббегает профиль крыла, создавая над ним разрешение (пониженное давление). Нижний поток медленно проходит под крылом, создавая под ним повышенное давление. Разница в давлении воздуха создает подъемную силу, постоянно толкающую крылья самолета вверх. Во время взлета и посадки из крыла самолета выпускаются закрылки, увеличивающие или уменьшающие подъемную силу.

Атмосфера Земли никогда не бывает неподвижной. Нагретый почвой теплый воздух поднимается вверх, на его место опускается холодный. Поверхность земли прогревается неоднородно и восходящие и нисходящие потоки воздуха постоянно чередуются. В восходящем потоке ветер старается приподнять самолет, в нисходящем он прижимает крылья самолета к земле. Чем выше летательный аппарат поднимается над землей, тем с большей скоростью перемещается воздух. В верхних слоях атмосферы скорость ветра может достигать пятисот километров в час.

Самолет перемещается над землей с большой скоростью, попадая то в восходящие, то в нисходящие воздушные потоки. Это приводит к тому, что во время полета его ветром постоянно поднимает вверх или опускает вниз. Дующие сбоку потоки воздуха толкают самолет вправо или влево. Постоянные толчки, боковые удары ветра и падение в воздушные ямы могут привести к разрушению крыльев и фюзеляжа самолета. Чтобы этого не происходило, каркас крыльев делают из прочного, но гибкого металлического профиля. Силовой каркас крыла при нагрузке работает как большая рессора. Во время взлета, посадки и при резких порывах ветра проходящие по всей длине крыла лонжероны амортизируют и прогибаются, уменьшая нагрузку на фюзеляж и элементы крыла самолета и предохраняя их от разрушения. При уменьшении порывов ветра лонжероны расправляются, возвращая крыло к первоначальной геометрической форме.

Несмотря на то, что при взлете, посадке и попадании в воздушную яму пассажиры видят, как крылья самолета качаются, для беспокойства абсолютно нет причин. Во время проектирования воздушного судна все элементы силового набора крыльев и фюзеляжа рассчитываются на нагрузки, во много раз превышающие те, которые могут возникнуть во время полета. Перед началом серийного выпуска новую модель самолета много раз испытывают в самых жестких погодных условиях. Перед каждым рейсом все самолеты проходят предполетный осмотр и техническое обслуживание. При выявлении дефектов и неисправностей самолет снимается с рейса и отправляется в ремонт.

Покачивание крыльев при взлете и посадке – конструктивная особенность воздушного транспорта. Сгибающиеся под нагрузкой крылья обеспечивают безопасность полета и целостность самолета.