Cum poate zbura un avion atât de greu?

Imaginați-vă scena.

Sunteți așezat lângă hublou, gata de decolare. Avionul începe să ruleze încet pe pistă, apoi accelerează din ce în ce mai tare. În câteva secunde, această mașinărie imensă de câteva zeci, sau chiar sute de tone, părăsește solul cu o ușurință uluitoare.

În acel moment, o întrebare trece adesea prin mintea pasagerilor:

Cum poate zbura un avion atât de greu?

La urma urmei, pare să sfideze bunul simț. Știm cu toții că un obiect greu cade sub efectul gravitației. O piatră, o mașină sau chiar un camion nu se ridică, evident, de la sol. Atunci, cum reușesc un Airbus A350 de peste 280 de tone, un Boeing 777 sau chiar un Airbus A380 care poate depăși 500 de tone la decolare să se ridice în aer?

Secretul nu constă într-o tehnologie „magică” și nici în puterea exorbitantă a motoarelor. În realitate, principiul zborului se bazează pe legi fizice relativ simple, descoperite acum câteva secole și perfecționate datorită deceniilor de cercetare în aeronautică.

Ceea ce este fascinant este că un avion nu luptă împotriva gravitației: el învață pur și simplu să o echilibreze.

Pe tot parcursul zborului, mai multe forțe acționează simultan asupra aparatului. Piloții, motoarele, aripile și sistemele de bord lucrează împreună pentru a menține acest echilibru cu o precizie impresionantă.

De altfel, această stăpânire este cea care permite astăzi milioanelor de pasageri să călătorească în fiecare zi în deplină siguranță, uneori pe parcursul a peste 15 ore de zbor fără întrerupere.

În acest articol, vom descoperi, pas cu pas, cum poate o mașinărie atât de gigantică să rămână în aer. Vom vorbi despre portanță, rolul aripilor, motoare, cele patru forțe ale zborului, dar și despre numeroase idei preconcepute care persistă și astăzi.

Veți vedea că, odată ce principiile sunt înțelese, privitul unui avion care decolează nu va mai fi niciodată aceeași experiență.

Înainte de toate, ce împiedică un avion să cadă?

Când observăm un avion pe cer, am putea aproape să uităm că acesta este supus exact acelorași legi ale fizicii ca toate celelalte obiecte.

Contrar a ceea ce am putea crede, gravitația nu dispare odată ce avionul este în aer. Ea continuă să acționeze permanent.

Diferența este că o altă forță vine constant să i se opună.

Înțelegerea acestui fapt este primul pas pentru a pricepe de ce poate zbura un avion.

Gravitația trage constant avionul spre sol

Fie că vorbim despre un mic avion de turism, un avion de vânătoare sau un avion de linie care transportă 400 de pasageri, toate sunt supuse exact aceleiași atracții terestre.

Această forță se numește greutate.

Ea acționează permanent în jos și depinde direct de masa aparatului.

Cu cât un avion este mai greu, cu atât această forță este mai importantă.

Să luăm câteva exemple:

• Un Cessna 172 cântărește aproximativ o tonă la decolare.
• Un Airbus A320 poate depăși 75 de tone.
• Un Airbus A350 se apropie de 280 de tone, în funcție de configurația sa.
• Un Airbus A380 poate depăși 560 de tone în timpul celor mai lungi zboruri.

La prima vedere, aceste cifre dau aproape amețeală.

Cum să ne imaginăm că o mașinărie care cântărește atât de mult poate părăsi solul, în timp ce un camion de câteva zeci de tone este total incapabil de acest lucru?

Răspunsul este simplu: greutatea este doar una dintre forțele care se exercită asupra avionului.

Există o altă forță capabilă să o echilibreze.

O altă forță acționează în sens opus: portanța

Această forță poartă un nume pe care probabil l-ați mai auzit: portanța.

Portanța este forța care împinge avionul în sus.

Ea este produsă în principal de aripi atunci când avionul se deplasează suficient de repede prin aer.

Acesta este un punct esențial.

Contrar unei idei foarte răspândite, nu motoarele sunt cele care ridică direct avionul.

Motoarele servesc în primul rând la accelerarea aparatului.

Această viteză permite apoi aripilor să creeze portanța necesară pentru a învinge gravitația.

Am putea compara acest lucru cu o mână scoasă pe fereastra unei mașini.

La viteză mică, nu simțim aproape nimic.

Dar când mașina rulează rapid, aerul exercită o presiune din ce în ce mai puternică asupra mâinii tale. Dacă înclini ușor mâna, simți imediat o forță care caută să o împingă în sus.

Aripile unui avion folosesc exact acest principiu, dar într-un mod infinit mai sofisticat.

Forma lor, numită profil aerodinamic, este special concepută pentru a exploata fluxul de aer și a produce o forță verticală capabilă să susțină câteva sute de tone.

Când portanța devine superioară greutății avionului, acesta decolează.

Când cele două forțe se echilibrează, avionul își menține altitudinea.

Dacă portanța scade, aparatul începe să coboare până la regăsirea unui nou echilibru sau până la aterizare.

În realitate, tot zborul se bazează pe acest echilibru permanent.

Zborul este un echilibru permanent între mai multe forțe

Ne imaginăm adesea că un avion rămâne în aer datorită unei puteri fenomenale.

Realitatea este mult mai subtilă.

Un avion zboară pentru că este constant în echilibru.

În fiecare secundă a zborului, mai multe forțe se înfruntă.

Greutatea atrage aparatul spre sol.

Portanța îl împinge în sus.

Motoarele îl propulsează înainte.

Aerul, la rândul său, încetinește natural progresia sa.

Aceste forțe evoluează continuu.

În timpul decolării, motoarele furnizează o tracțiune maximă pentru a accelera rapid pe pistă.

În urcare, aripile produc mai multă portanță pentru a câștiga altitudine.

În croazieră, piloții caută cel mai bun compromis între viteză, consum de combustibil și performanțe.

La aterizare, totul se schimbă din nou. Flapsurile sunt desfășurate, viteza scade progresiv, portanța este redusă într-un mod controlat pentru ca avionul să poată reveni ușor pe pistă.

Cu alte cuvinte, un avion nu este niciodată „așezat” pe aer.

El evoluează într-un echilibru dinamic, ajustat constant de piloți, calculatoarele de bord și legile fizicii.

Tocmai această căutare permanentă a echilibrului face zborul atât de fascinant și de fiabil.

Dar pentru a înțelege în detaliu cum funcționează toate acestea, trebuie acum să ne interesăm de cele patru forțe mari care acționează asupra unui avion. Împreună, ele explică de ce o mașinărie de câteva sute de tone poate traversa oceanele timp de ore întregi cu o ușurință uimitoare.

Cele patru forțe care permit unui avion să zboare

Dacă ați cere unui pilot sau unui inginer aeronautic să rezume principiul zborului într-o singură frază, probabil v-ar răspunde astfel:

Un avion zboară datorită echilibrului dintre patru forțe.

Aceasta este baza întregii aerodinamici. Nu contează dacă este vorba despre un mic avion de aeroclub, un Airbus A320, un Boeing 777 sau chiar un avion de vânătoare capabil să depășească de două ori viteza sunetului: aceleași legi ale fizicii se aplică.

Aceste patru forțe sunt prezente de la începutul rulajului până la oprirea completă a aparatului după aterizare. Ele evoluează constant în funcție de viteză, altitudine, puterea motoarelor sau chiar înclinarea aripilor.

Înțelegerea rolului lor permite deja explicarea unei mari părți din misterul zborului.

Greutatea: o forță care nu dispare niciodată

Să începem cu cea mai evidentă: greutatea.

Greutatea este pur și simplu forța cu care Pământul atrage avionul spre centrul său.

Contrar unei idei preconcepute, această forță nu scade practic deloc atunci când avionul urcă la 10.000 sau 12.000 de metri altitudine. Chiar și în croazieră, gravitația continuă să tragă aparatul în jos cu aproape aceeași intensitate.

Cu alte cuvinte, un avion de linie nu „încetează niciodată să fie greu”.

În schimb, greutatea sa evoluează pe parcursul zborului.

De ce?

Pentru că el consumă combustibil.

Să luăm un exemplu concret. Un avion de cursă lungă poate îmbarca peste 100 de tone de kerosen înainte de un zbor intercontinental. Pe măsură ce orele trec, această cantitate scade.

Rezultat: avionul devine progresiv mai ușor.

Acesta este și motivul pentru care un avion are, în general, nevoie de o pistă mai lungă pentru a decola decât pentru a ateriza. La decolare, rezervoarele sunt pline și aparatul este la greutatea sa maximă. La sosire, câteva zeci de tone de combustibil au fost consumate.

Greutatea este deci o forță permanentă, dar nu este fixă.

Portanța: adevărata vedetă a zborului

Dacă ar fi să reținem un singur cuvânt pentru a înțelege de ce zboară un avion, acesta ar fi fără îndoială: portanța.

Portanța este forța care ridică avionul.

Ea este produsă aproape exclusiv de aripi.

Și aici mulți oameni sunt surprinși.

Ne imaginăm adesea că motoarele „trag” avionul în sus, un pic ca o rachetă.

În realitate, ele nu fac aproape nimic în această direcție.

Chiar și motoarele gigantice ale unui Airbus A350 sau ale unui Boeing 787 împing în esență… înainte.

Aripile sunt cele care fac toată munca de susținere.

Pentru a produce portanță, ele au nevoie de un singur lucru: aer care curge rapid în jurul lor.

Cu cât acest flux este mai rapid, cu atât aripile pot genera o forță mai importantă.

Acesta este exact motivul pentru care un avion accelerează mult timp pe pistă înainte de a decola.

El nu caută doar să meargă repede.

El caută să atingă viteza la care aripile sale vor fi în sfârșit capabile să producă suficientă portanță pentru a compensa greutatea sa.

Din acel moment, decolarea devine posibilă.

Tracțiunea: rolul esențial al motoarelor

Dacă aripile ridică avionul, la ce servesc cu adevărat motoarele?

Misiunea lor este simplă:

să facă aparatul să înainteze.

Ele creează o forță numită tracțiune.

Această tracțiune permite avionului să accelereze la decolare, să continue să înainteze în timpul zborului și să compenseze încetinirea provocată de aer.

Fără tracțiune, viteza ar scădea progresiv.

Or, mai puțină viteză înseamnă mai puțină portanță.

Și mai puțină portanță înseamnă o coborâre.

Acesta este motivul pentru care un avion nu își poate menține la infinit altitudinea dacă motoarele sale nu mai furnizează suficientă energie.

Atenție însă la o nuanță importantă.

Chiar dacă motoarele se opresc complet, un avion nu cade ca o piatră.

El continuă să zboare… dar planând.

Este exact același principiu ca la un planor.

Aripile continuă să producă portanță atâta timp cât avionul păstrează o anumită viteză.

Piloții folosesc atunci altitudinea disponibilă pentru a parcurge câteva zeci, sau chiar câteva sute de kilometri, în funcție de circumstanțe.

Acesta este un subiect pe care îl vom dezvolta puțin mai departe în acest articol.

Rezistența la înaintare: frâna invizibilă

A patra forță este probabil cea mai puțin cunoscută publicului larg.

Este vorba despre rezistența la înaintare (drag).

De fiecare dată când un obiect se deplasează prin aer, acesta opune o rezistență.

Cu siguranță ați simțit deja acest lucru scoțând mâna pe fereastra unei mașini sau mergând cu bicicleta împotriva vântului.

Cu cât viteza crește, cu atât această rezistență devine mai importantă.

Pentru un avion, această forță acționează constant spre spate.

Ea caută permanent să încetinească aparatul.

Inginerii dedică deci enorm de mult timp reducerii acestei rezistențe.

Acesta este, de altfel, motivul pentru care avioanele au forme atât de fluide.

Nasul este rotunjit.

Cabina de pilotaj este perfect integrată în fuzelaj.

Aripile sunt profilate cu grijă.

Chiar și motoarele sunt desenate pentru a perturba cât mai puțin fluxul de aer.

Pe avioanele moderne, regăsim de asemenea winglet-uri, acele mici aripioare situate la capătul aripilor.

Contrar a ceea ce credem adesea, ele nu servesc în principal la creșterea portanței.

Rolul lor este mai ales de a reduce anumiți vârteji de aer care cresc rezistența la înaintare.

Rezultat: mai puțină rezistență, mai puțin consum de combustibil și mai multă autonomie.

Câteva procente de câștig pot reprezenta sute de mii de litri de combustibil economisiți în fiecare an pentru o întreagă flotă.

Un echilibru care evoluează pe tot parcursul zborului

Una dintre cele mai interesante idei este că aceste patru forțe nu rămân niciodată perfect constante.

În timpul decolării, tracțiunea este foarte importantă pentru a accelera rapid.

În urcare, aripile produc mai multă portanță.

În croazieră, totul devine mult mai stabil.

Motoarele funcționează la o putere mult mai mică decât cea utilizată la decolare, exact cât este nevoie pentru a menține viteza dorită.

Apoi, în timpul coborârii, piloții reduc progresiv tracțiunea.

Avionul pierde ușor din altitudine, păstrând în același timp suficientă viteză pentru ca aripile să continue să producă portanța necesară.

În niciun moment pilotul nu „oprește motoarele pentru a cădea”. Totul este anticipat, calculat și ajustat cu precizie.

Putem compara acest lucru cu un biciclist care coboară o pantă ușoară.

El continuă să înainteze fără a pedala neapărat, datorită elanului, controlându-și în același timp traiectoria.

Avionul funcționează într-un mod similar, dar cu viteze mult mai mari și calcule mult mai complexe.

Cum creează aripile portanță?

Când privim un avion de la sol, observăm mai ales motoarele sau fuzelajul său imens. Totuși, adevăratele eroine ale zborului sunt aripile.

Fără ele, nici cele mai puternice motoare din lume nu ar fi capabile să mențină un avion în aer.

Dar cum poate o simplă aripă să ridice câteva sute de tone?

Mult timp, explicația era rezumată într-o singură frază: „Aerul trece mai repede pe deasupra aripii, ceea ce creează o depresiune care aspiră avionul în sus.”

Această explicație conține un sâmbure de adevăr, dar este larg incompletă.

În realitate, portanța este rezultatul mai multor fenomene fizice care se produc în același timp.

Forma particulară a profilului unei aripi

Dacă observați o aripă din față, veți observa că nu este plată.

Forma sa este studiată cu grijă.

Partea superioară este în general mai bombată, în timp ce partea inferioară este relativ mai plată. Această formă poartă un nume: profil aerodinamic.

Acest profil nu este deloc o întâmplare.

Mii de ore de teste în tunelul aerodinamic și simulări numerice au permis inginerilor să conceapă aripi capabile să producă un maxim de portanță, limitând în același timp consumul de combustibil.

Profilurile au evoluat enorm de la primele avioane ale fraților Wright.

Astăzi, fiecare model are propriile caracteristici.

O aripă de Airbus A350 este foarte diferită de cea a unui avion de acrobație, a unui Rafale sau a unui mic Cessna. Totuși, toate urmăresc același obiectiv: exploatarea fluxului de aer în cel mai eficient mod posibil.

De ce aerul circulă diferit în jurul aripii

Când un avion înaintează, aripile „taie” aerul.

Fluxul este atunci separat în două.

O parte trece pe deasupra aripii.

Cealaltă trece pe dedesubt.

Din cauza formei curbate a părții superioare, aerul este accelerat deasupra aripii. Dedesubt, fluxul rămâne în general puțin mai lent.

Această diferență de viteză antrenează, de asemenea, o diferență de presiune.

Presiunea este mai mică deasupra.

Ea este mai ridicată dedesubt.

Această diferență de presiune participă direct la crearea portanței.

Cu alte cuvinte, aripa beneficiază de o forță rezultantă orientată în sus.

Dar aceasta nu este toată povestea.

Bernoulli sau Newton: cine are dreptate?

Timp de decenii, pasionații de aeronautică au opus adesea două explicații.

Pe de o parte, există principiul lui Daniel Bernoulli, fizician elvețian din secolul al XVIII-lea.

Conform principiului său, atunci când un fluid curge mai rapid, presiunea sa scade.

Această scădere de presiune contribuie la crearea unei forțe ascendente.

Pe de altă parte, există legile lui Isaac Newton.

Acestea reamintesc că fiecărei acțiuni îi corespunde o reacțiune egală și opusă.

Or, o aripă deviază o cantitate enormă de aer în jos.

Ca reacție, aerul exercită o forță în sus asupra aripii.

Atunci, care dintre aceste două explicații este cea corectă?

Răspunsul este simplu:

Ambele.

Inginerii aeronautici nu îi mai opun pe Bernoulli și Newton.

Ei descriu pur și simplu două moduri diferite de a observa același fenomen.

Fluxul de aer din jurul aripii creează atât o diferență de presiune, cât și o deviere a aerului în jos.

Aceste două fenomene sunt intim legate și participă împreună la producerea portanței.

Ce se întâmplă cu adevărat în jurul unei aripi

Pentru a înțelege mai bine, să ne imaginăm că o aripă lasă în urma ei un fel de „urmă” invizibilă.

Pe măsură ce avionul înaintează, aripile deviază continuu o masă imensă de aer în jos.

Dacă ați putea vizualiza acest flux, ați vedea un curent de aer descendent chiar în spatele aparatului.

Or, deplasarea unei cantități atât de mari de aer necesită energie.

Această energie provine de la motoare, care permit avionului să își păstreze viteza.

Ansamblul funcționează ca un lanț:

• motoarele propulsează avionul înainte;
• aripile întâlnesc un flux de aer rapid;
• ele deviază o parte din acest aer în jos;
• ca reacție, apare o forță în sus: aceasta este portanța.

Cu cât avionul este mai greu, cu atât trebuie să devieze o cantitate mai mare de aer.

De aceea avioanele mari au aripi gigantice.

Să luăm Airbus A380.

Anvergura sa depășește 79 de metri, adică aproape lățimea unui teren de fotbal.

Această suprafață imensă permite producerea unei portanțe suficiente pentru a ridica peste 500 de tone în timpul zborurilor de cursă lungă.

Viteza joacă un rol esențial

O aripă, oricât de bine concepută ar fi, nu produce aproape nicio portanță dacă aerul nu circulă suficient de repede în jurul ei.

Acesta este motivul pentru care un avion trebuie să accelereze pe pistă înainte de a decola.

La începutul rulajului, aripile nu generează practic nicio forță.

Apoi, pe măsură ce viteza crește, portanța crește și ea.

Apare atunci un moment precis când această portanță devine suficientă pentru a echilibra greutatea aparatului.

Piloții ating atunci ceea ce numim viteza de rotație, adesea notată Vr.

Este momentul în care trag ușor de manșă sau de mini-manșă pentru a ridica nasul avionului.

Câteva secunde mai târziu, roțile părăsesc pista.

Nu este vorba, deci, despre o „săritură”.

Decolarea este pur și simplu rezultatul unui echilibru care basculează progresiv în favoarea portanței.

Incidența: un parametru la fel de important

Viteza nu este singurul element care influențează portanța.

Orientarea aripii față de vântul relativ joacă, de asemenea, un rol major.

Acest unghi se numește incidență.

Imaginați-vă din nou mâna la fereastra unei mașini.

Dacă palma rămâne perfect orizontală, simțiți puțină forță în sus.

În schimb, dacă ridicați ușor mâna, simțiți imediat o împingere mult mai importantă.

Aripa funcționează exact în acest mod.

O ușoară creștere a incidenței permite creșterea puternică a portanței.

Acest lucru fac piloții în momentul decolării, cabrând progresiv avionul.

Dar atenție.

Există o limită.

Dacă incidența devine prea mare, aerul nu mai reușește să urmeze corect forma aripii.

Fluxul se desprinde.

Portanța scade brutal.

Acesta este ceea ce numim angajare (stall).

Contrar unei idei răspândite, o angajare nu înseamnă că motorul se oprește.

Este vorba înainte de toate despre un fenomen aerodinamic, legat de un exces de incidență.

Avioanele moderne dispun de numeroase sisteme care permit evitarea acestei situații.

Piloții sunt, de asemenea, instruiți să recunoască și să redreseze o angajare în deplină siguranță.

Flapsurile: aliați prețioși la decolare și aterizare

Dacă observați cu atenție o aripă înainte de decolare, veți observa că nu mai seamănă deloc cu cea pe care o vedeți în croazieră.

Elemente mobile sunt desfășurate în spatele aripii.

Acestea sunt flapsurile.

Rolul lor este de a crește temporar suprafața și curbura aripii.

Rezultat: aripa produce mai multă portanță la viteză mică.

Datorită flapsurilor, un avion poate decola mai devreme și ateriza mai lent, ceea ce îmbunătățește considerabil siguranța.

În contrapartidă, flapsurile cresc și rezistența la înaintare.

De aceea sunt retrase progresiv odată ce avionul a luat suficientă viteză după decolare.

La aterizare, sunt desfășurate din nou pentru a permite o abordare stabilă la o viteză mai mică.

Aripile nu sunt deci simple suprafețe fixe. Ele sunt adevărate capodopere de inginerie, capabile să își modifice geometria în funcție de diferitele faze ale zborului.

Dar, în ciuda întregii tehnologii, o întrebare revine adesea: cum reușește un avion care cântărește câteva sute de tone să decoleze totuși? Tocmai acest lucru îl vom vedea în partea următoare.

De ce greutatea avionului nu împiedică decolarea?

Dacă întrebați pe cineva ce îl impresionează cel mai mult când merge cu avionul, sunt șanse mari să vă vorbească despre decolare.

Și o înțelegem ușor.

În doar câteva zeci de secunde, o mașinărie lungă de peste 70 de metri, încărcată cu sute de pasageri, bagajele lor, câteva tone de marfă și zeci de mii de litri de combustibil, părăsește solul cu o ușurință uimitoare.

Totuși, nimic nu este lăsat la voia întâmplării.

Decolarea este probabil una dintre fazele cele mai pregătite ale întregului zbor.

Și contrar a ceea ce am putea crede, nu greutatea avionului determină singură capacitatea sa de a zbura.

Nu greutatea contează, ci raportul dintre greutate și portanță

Este ușor să ne gândim că un avion foarte greu va avea neapărat mai multe dificultăți la decolare.

În realitate, ceea ce contează nu este doar greutatea sa.

Ceea ce contează este cantitatea de portanță pe care aripile sale sunt capabile să o producă.

Imaginați-vă două persoane care încearcă să ridice un carton.

Dacă cartonul cântărește 20 kg, vor reuși fără dificultate.

Dacă cântărește 100 kg, probabil nu vor reuși.

În schimb, dacă patru persoane suplimentare vin să le ajute, cartonul va putea fi în final ridicat.

Pentru un avion, principiul este similar.

Greutatea rămâne aceeași.

Dar aripile pot produce mai multă sau mai puțină portanță în funcție de mai mulți parametri:

• viteza;
• suprafața aripilor;
• profilul lor aerodinamic;
• incidența;
• densitatea aerului.

Decolarea intervine pur și simplu atunci când portanța devine suficientă pentru a echilibra, apoi a depăși ușor greutatea aparatului.

Nu există deci nicio „forță magică” care anulează gravitația.

Există pur și simplu un echilibru care evoluează progresiv.

Cu cât avionul accelerează mai mult, cu atât portanța crește

Acesta este exact motivul pentru care avioanele accelerează pe câteva sute, sau chiar câteva mii de metri înainte de a părăsi solul.

La începutul cursei de decolare, aripile produc foarte puțină portanță.

Avionul este încă prea lent.

Apoi, pe măsură ce viteza crește, aerul circulă din ce în ce mai rapid în jurul aripilor.

Portanța crește atunci foarte important.

Într-un moment precis, calculat înainte de fiecare zbor, piloții ating viteza de rotație.

Ei ridică ușor nasul aparatului.

Incidența crește ușor.

Aripile produc atunci suficientă portanță pentru ca roțile să părăsească natural pista.

Ceea ce este interesant este că decolarea nu este niciodată brutală.

Chiar dacă, din cabină, putem avea impresia că avionul „sare” în aer, este vorba în realitate de o tranziție foarte progresivă.

Piloții caută o cabrare ușoară pentru a păstra performanțele aerodinamice și confortul pasagerilor.

Fiecare decolare este calculată cu precizie

Contrar unei mașini, un avion nu își poate improviza decolarea.

Înainte de fiecare zbor, piloții efectuează o serie de calcule foarte precise.

Ei țin cont în special de:

• greutatea reală a avionului;
• numărul de pasageri;
• combustibilul îmbarcat;
• marfa;
• lungimea pistei;
• temperatura exterioară;
• altitudinea aeroportului;
• vântul.

Toate aceste elemente influențează performanțele.

De exemplu, un avion care decolează în plină vară, sub o căldură puternică, va avea nevoie de o pistă mai lungă.

De ce?

Pentru că aerul cald este mai puțin dens.

Or, un aer mai puțin dens produce mai puțină portanță.

Motoarele sunt, de asemenea, puțin mai puțin performante în aceste condiții.

În schimb, o zi rece favorizează în general performanțele la decolare.

Piloții calculează deci mai multe viteze de referință înainte de fiecare plecare.

Printre cele mai cunoscute:

• V1, viteza de decizie. Dincolo de această viteză, decolarea trebuie în general continuată, chiar și în caz de pană de motor.
• Vr, viteza de rotație, la care pilotul începe să ridice nasul avionului.
• V2, viteza de siguranță în urcare, care garantează performanțe suficiente chiar și în situații particulare, cum ar fi o pană de motor după decolare.

Aceste viteze se schimbă practic la fiecare zbor.

Ele depind direct de condițiile zilei.

De ce poate un Airbus A380 să decoleze cu peste 500 de tone?

Acesta este probabil exemplul care intrigă cel mai mult.

Cum poate un avion care poate depăși 560 de tone la decolare să părăsească solul?

Răspunsul rezidă în concepția sa.

Airbus A380 posedă:

• o suprafață alară imensă;
• patru motoare extrem de puternice;
• dispozitive hipersustentatoare (flapsuri și sloturi de bord de atac) foarte performante;
• un tren de aterizare capabil să repartizeze greutatea sa pe pistă.

La decolare, flapsurile cresc puternic portanța.

Motoarele accelerează progresiv aparatul până la viteza prevăzută.

Odată această viteză atinsă, aripile generează suficientă portanță pentru a ridica întregul avion.

Cifra de 560 de tone pare colosală.

Totuși, fizica rămâne exact aceeași ca pentru un mic avion de turism.

Doar dimensiunile se schimbă.

Am putea compara acest lucru cu o barcă.

Un imens pachebot de câteva sute de metri plutește și el datorită legilor fizicii.

Este mult mai greu decât o mică barcă.

Totuși, concepția sa îi permite să rămână la suprafață.

În aeronautică, aripile joacă un rol comparabil: ele sunt dimensionate pentru a produce portanța corespunzătoare masei aparatului.

Avioanele decolează rar la greutatea lor maximă

O altă idee preconcepută: ne imaginăm adesea că toate avioanele decolează sistematic „la încărcătură maximă”.

În realitate, este rar cazul.

Greutatea maximă autorizată depinde de numeroși factori.

Pe un zbor scurt, este inutil să îmbarcăm atât de mult combustibil ca pentru un traseu transatlantic.

Avionul va fi deci mai ușor.

Va putea decola mai ușor și va consuma mai puțin.

În schimb, un avion de cursă lungă care leagă Parisul de Singapore sau Sydney va îmbarca enorm de mult combustibil.

Greutatea la decolare va fi atunci mult mai ridicată.

În anumite aeroporturi situate la altitudine sau care dispun de piste mai scurte, companiile trebuie chiar uneori să limiteze numărul de pasageri sau cantitatea de marfă pentru a respecta performanțele de decolare.

Obiectivul rămâne întotdeauna același: păstrarea unei marje de siguranță importante.

La ce servesc cu adevărat motoarele?

Motoarele sunt probabil elementele cele mai impresionante ale unui avion de linie.

Dimensiunea lor, puterea lor și zgomotul pe care îl produc la decolare dau ușor impresia că ele sunt cele care „poartă” avionul în aer.

Este o idee foarte răspândită.

Totuși, dacă ați cere unui pilot ce face cu adevărat un avion să zboare, v-ar răspunde fără ezitare:

„Aripile.”

Motoarele, la rândul lor, îndeplinesc o altă misiune, la fel de indispensabilă.

Motoarele nu ridică direct avionul

Aceasta este fără îndoială ideea preconcepută cea mai răspândită în aeronautică.

Ne imaginăm adesea motoarele împingând avionul în sus, ca o rachetă.

În realitate, acesta nu este deloc rolul lor.

Pe un avion de linie clasic, motoarele produc o forță aproape în întregime orientată… înainte.

Această forță se numește tracțiune.

Înaintând, avionul creează un flux de aer din ce în ce mai rapid în jurul aripilor sale.

Și tocmai acest flux este cel care permite aripilor să producă portanță.

Cu alte cuvinte, motoarele nu ridică direct avionul.

Ele dau pur și simplu aripilor condițiile necesare pentru a-și face treaba.

Este un pic ca un biciclist.

Picioarele sale nu îl mențin în echilibru direct.

Ele îi permit să înainteze. Și această viteză este cea care îi permite să rămână stabil.

Pentru un avion, principiul este surprinzător de similar.

Motoarele permit atingerea vitezei corecte

La decolare, piloții aplică o putere foarte importantă.

Enormele turboreactoare accelerează progresiv aparatul pe pistă.

În timpul acestei faze, mai multe fenomene se produc simultan.

Viteza crește.

Fluxul de aer din jurul aripilor devine din ce în ce mai rapid.

Portanța crește.

Apoi vine momentul în care această portanță este suficientă pentru a echilibra greutatea avionului.

Piloții efectuează atunci rotația.

Câteva secunde mai târziu, roțile părăsesc solul.

Odată în urcare, motoarele continuă natural să furnizeze tracțiune.

Dar contrar a ceea ce mulți își imaginează, ele nu rămân la putere maximă pe tot parcursul zborului.

În croazieră, motoarele lucrează mult mai puțin

După decolare, piloții reduc progresiv puterea.

De ce?

Pentru că menținerea unui avion în zbor necesită în final mult mai puțină energie decât decolarea.

La altitudine, aerul este mai puțin dens.

Rezistența la înaintare scade.

Avionul a devenit, de asemenea, mai ușor, deoarece a consumat deja o parte din combustibilul său.

Motoarele funcționează atunci într-un regim mult mai economic.

Obiectivul nu mai este accelerarea.

Este vorba pur și simplu de menținerea unei viteze stabile și de compensarea rezistenței aerului.

Acesta este unul dintre motivele pentru care companiile aeriene caută permanent să își optimizeze consumul.

Câteva procente de economie de combustibil reprezintă milioane de euro pentru o întreagă flotă.

Poate un avion să zboare fără motor?

Această întrebare surprinde adesea.

Și totuși, răspunsul este da.

Cu condiția să vorbim despre un avion și nu despre un elicopter.

Pare contraintuitiv.

Cum ar putea un avion să continue să zboare fără motor?

Răspunsul este simplu.

Motoarele servesc în principal la producerea vitezei.

Dar odată ce avionul posedă deja această viteză și o anumită altitudine, aripile sale continuă natural să producă portanță.

Aparatul se transformă atunci într-un imens planor.

Desigur, pierde progresiv din altitudine.

Dar nu cade absolut deloc pe verticală.

Piloții urmează ceea ce numim finețe, adică raportul dintre distanța parcursă orizontal și altitudinea pierdută.

Pentru un avion de linie modern, această finețe este adesea cuprinsă între 15 și 20.

Concret, aceasta înseamnă că de la 10.000 de metri altitudine, un avion mai poate parcurge aproximativ 150 până la 200 de kilometri fără nicio tracțiune a motorului, în funcție de modelul său și de condițiile meteorologice.

Acest lucru lasă suficient timp piloților pentru a căuta un aeroport adaptat.

Istoria aviației conține, de altfel, mai multe exemple celebre de zboruri realizate fără motor.

Unul dintre cele mai cunoscute este cel al „Gimli Glider”, un Boeing 767 al Air Canada care, în 1983, a reușit să aterizeze în deplină siguranță după o pană de combustibil cauzată de o eroare de calcul.

Mai recent, în 2009, celebrul „Miracol pe Hudson” a arătat că un Airbus A320 care își pierduse ambele motoare după o coliziune cu păsări putea continua să planeze suficient de mult timp pentru a efectua o amerizare controlată pe fluviul Hudson la New York.

Aceste evenimente rămân extrem de rare, dar ilustrează perfect o idee esențială:

Un avion zboară datorită aripilor sale. Motoarele îi permit pur și simplu să continue să înainteze.

De ce avioanele dispun de mai multe motoare?

O altă întrebare revine adesea.

De ce avioanele mari posedă două motoare, uneori patru?

Primul motiv este evident siguranța.

Motoarele moderne sunt extrem de fiabile.

Pană gravă a devenit excepțională.

Dar aeronautica se bazează pe un principiu fundamental: redundanța.

Cu alte cuvinte, prevederea unei soluții chiar și atunci când un echipament se defectează.

Avioanele de linie sunt certificate pentru a putea continua zborul cu un motor neoperațional.

Procedurile, performanțele și antrenamentele echipajelor sunt concepute ținând cont de această eventualitate.

Aparatele bimotor moderne precum Airbus A350 sau Boeing 787 efectuează zilnic zboruri de peste cincisprezece ore deasupra oceanelor datorită certificărilor ETOPS, care garantează capacitatea lor de a continua zborul în deplină siguranță chiar și după pierderea unui motor.

Ideea că o pană de motor ar antrena imediat căderea avionului aparține deci în mare parte trecutului.

O tehnologie în constantă evoluție

Motoarele de astăzi nu mai au mare lucru în comun cu cele ale primelor avioane cu reacție.

Ele sunt:

• mai puternice;
• mult mai silențioase;
• net mai puțin gurmande de combustibil;
• mai fiabile;
• mai puțin poluante.

Producători precum Rolls-Royce, GE Aerospace sau Pratt & Whitney investesc în fiecare an miliarde de euro pentru a le îmbunătăți și mai mult performanțele.

Anumite inovații privesc materialele.

Altele poartă asupra aerodinamicii suflantelor, temperaturilor de funcționare sau chiar utilizării viitoare a combustibililor durabili și a noilor arhitecturi de propulsie.

Dar în ciuda tuturor acestor evoluții, rolul lor rămâne exact același ca acum câteva decenii:

furnizarea tracțiunii care permite aripilor să continue să facă avionul să zboare.

De ce un avion nu se angajează (stall) odată ajuns în aer?

Acum că am văzut cum aripile produc portanță și rolul esențial al motoarelor, o altă întrebare merită să fie pusă.

Dacă un avion zboară datorită unui echilibru atât de precis, de ce nu se angajează permanent?

Răspunsul se bazează pe viteză, incidență… dar și pe munca constantă a piloților și a sistemelor de bord, care supraveghează acești parametri în fiecare secundă a zborului.

Cuvântul „angajare” (stall) sperie adesea.

În imaginarul colectiv, este uneori asociat cu o pană de motor sau o cădere brutală a avionului. Totuși, în aeronautică, o angajare este înainte de toate un fenomen aerodinamic.

Și mai ales, nu înseamnă că un avion se va prăbuși neapărat.

Piloții învață de altfel să provoace voluntar angajări în timpul formării lor pentru a ști să le recunoască și să le redreseze rapid.

Înțelegerea a ceea ce este cu adevărat o angajare permite, de asemenea, o mai bună înțelegere a motivului pentru care avioanele moderne rămân extrem de sigure.

Angajarea nu este legată de motoare

Aceasta este probabil ideea preconcepută cea mai răspândită.

Mulți oameni cred că un avion se angajează când își pierde motoarele.

În realitate, nu este cazul.

Un avion poate foarte bine să dispună de două motoare perfect operaționale și să se angajeze totuși.

În schimb, el poate pierde un motor, sau chiar ambele în cazuri extrem de rare, fără a se angaja vreodată.

Diferența este esențială.

Angajarea depinde doar de modul în care aerul circulă în jurul aripilor.

Atâta timp cât acest flux rămâne corect „lipit” de profilul aripii, aceasta produce portanță.

Dacă acest flux se desprinde, portanța scade puternic.

Aripa este atunci în angajare.

Totul este o chestiune de incidență

Principalul responsabil pentru o angajare este unghiul de incidență.

Așa cum am văzut anterior, incidența corespunde unghiului format între aripă și vântul relativ.

O ușoară creștere a acestui unghi permite producerea mai multor portanțe.

Acesta este exact ceea ce se întâmplă în timpul decolării.

Dar această creștere are o limită.

Dincolo de o anumită valoare, în general în jur de 15 până la 18 grade în funcție de tipul de aripă, aerul nu mai urmează corect curbura sa.

Se creează atunci numeroase turbulențe în spatele aripii.

Fluxul se desprinde.

Portanța se prăbușește.

Aceasta este angajarea.

Este important de notat că acest fenomen se poate produce la viteze diferite.

Auzim uneori spunându-se că un avion se angajează pentru că zboară prea încet.

Este adesea adevărat în practică, deoarece o viteză mai mică obligă pilotul să crească mai mult incidența pentru a menține altitudinea.

Dar nu viteza este cea care provoacă direct angajarea.

Este chiar excesul de incidență.

Cum arată o angajare?

Contrar anumitor scene de cinema, o angajare nu se traduce în general printr-o cădere instantanee spre sol.

Primele semne sunt mult mai progresive.

Comenzile devin mai puțin eficiente.

Pot apărea vibrații.

Pe avioanele moderne, o alarmă sonoră răsună.

Manșa poate de asemenea să vibreze datorită unui sistem numit stick shaker, destinat să avertizeze imediat piloții că se apropie de limită.

Dacă nu se face nimic, nasul avionului sfârșește natural prin a coborî.

Această mișcare poate părea impresionantă, dar este în realitate benefică.

Coborând nasul, avionul reia viteză.

Fluxul de aer redevine normal.

Aripile își regăsesc portanța.

Angajarea este terminată.

Aceasta este de altfel procedura predată tuturor piloților:

reducerea incidenței înainte de orice altă acțiune.

Această reacție permite restabilirea rapidă a unui zbor normal.

Piloții sunt antrenați pentru această situație

În timpul formării lor, elevii piloți realizează mai multe exerciții de angajare.

Obiectivul nu este evident de a-i pune în dificultate.

Este vorba de a-i învăța să recunoască primele semne prevestitoare.

Ei descoperă astfel senzațiile caracteristice:

• diminuarea eficacității comenzilor;
• alarmă de angajare;
• vibrații;
• comportament particular al avionului.

Apoi repetă procedura de redresare până când devine instinctivă.

Acest antrenament continuă pe tot parcursul carierei lor.

Piloții de linie realizează regulat sesiuni pe simulator reproducând tot felul de situații neobișnuite, inclusiv angajările.

Aceste simulatoare sunt atât de realiste încât reproduc fidel reacțiile fiecărui model de avion.

Avioanele moderne dispun de numeroase protecții

Astăzi, tehnologia aduce un strat suplimentar de siguranță.

Pe Airbus-urile moderne, de exemplu, calculatoarele de zbor supraveghează permanent viteza, incidența, altitudinea și numeroși alți parametri.

În anumite legi de pilotaj, devine chiar imposibilă depășirea anumitor limite aerodinamice, exceptând circumstanțe foarte particulare.

Avionul ajută astfel piloții să rămână într-un domeniu de zbor sigur.

Boeing-urile dispun de o filosofie ușor diferită, lăsând mai multă autoritate directă piloților, dar posedă și ele numeroase sisteme de alertă și asistență.

În toate cazurile, echipajele dispun de mai multe niveluri de protecție înainte ca o adevărată angajare să se poată produce.

De ce au devenit angajările atât de rare?

Accidentele legate de angajare există încă, dar sunt astăzi extrem de rare în aviația comercială.

Această îmbunătățire este rezultatul mai multor decenii de progres.

Avioanele sunt mai bine concepute.

Sistemele de alertă sunt mai performante.

Simulatoarele permit un antrenament mult mai aprofundat.

Procedurile sunt regulat actualizate după fiecare feedback.

În final, echipajele beneficiază de o formare continuă pe tot parcursul carierei lor.

Ansamblul acestor elemente explică de ce angajarea a devenit o situație perfect cunoscută, studiată și anticipată.

Pentru pasageri, aceasta înseamnă că este foarte puțin probabil să fiți confruntat cu o adevărată angajare în timpul unui zbor comercial.

Zborul este o căutare permanentă a echilibrului

Dacă privim puțin în ansamblu, ne dăm seama că tot ceea ce am explicat de la începutul acestui articol se bazează pe o singură idee.

Un avion zboară pentru că menține permanent un echilibru.

Viteza trebuie să fie suficientă.

Incidența trebuie să rămână în limitele corecte.

Tracțiunea trebuie să compenseze rezistența la înaintare.

Portanța trebuie să echilibreze greutatea.

Piloții supraveghează acești parametri permanent, ajutați de calculatoare extrem de sofisticate.

Rezultatul este un sistem remarcabil de fiabil, capabil să transporte în fiecare an câteva miliarde de pasageri în întreaga lume.

Dar o întrebare continuă să intrige numeroase persoane.

Dacă un avion zboară datorită aripilor sale, cum poate continua să zboare când pierde un motor… sau chiar ambele?

Răspunsul este adesea surprinzător și demonstrează încă o dată cât de fascinante sunt legile aerodinamicii.

De ce pot avioanele să continue să zboare cu un motor defect?

Aceasta este probabil una dintre situațiile care îi îngrijorează cel mai mult pe pasageri.

Când auzim vorbindu-se despre o pană de motor în mass-media sau vedem o scenă spectaculoasă într-un film, aceeași idee revine imediat:

„Dacă un motor se defectează, avionul va cădea.”

Totuși, realitatea este foarte diferită.

Avioanele de linie moderne sunt tocmai concepute pentru a face față acestui tip de situație. O pană de motor este considerată un eveniment serios, dar nu înseamnă absolut deloc că aparatul este în pericol imediat.

Pentru a înțelege de ce, trebuie să revenim la o idee esențială pe care am dezvoltat-o pe tot parcursul acestui articol.

Motoarele nu mențin avionul în aer.

Aripile o fac.

Aripile continuă să producă portanță

Să ne imaginăm că un avion pierde brusc unul dintre motoarele sale.

Ce se întâmplă exact?

Prima consecință este o diminuare a tracțiunii.

În schimb, aripile, ele, nu se schimbă.

Avionul continuă totuși să înainteze.

Aerul continuă deci să circule în jurul aripilor.

Și atâta timp cât acest flux este suficient, acestea produc tot portanță.

Aparatul rămâne deci perfect capabil să zboare.

Ceea ce se schimbă sunt în principal performanțele sale.

Urcarea devine mai puțin rapidă.

Consumul de combustibil poate evolua.

Pilotul trebuie de asemenea să compenseze dezechilibrul creat de motorul rămas, care împinge acum mai mult pe o parte.

Aceste corecții sunt perfect prevăzute și fac parte din antrenamentul normal al echipajelor.

Toate avioanele de linie sunt certificate pentru această situație

O idee surprinde adesea publicul larg.

Înainte chiar ca un avion să obțină certificatul de navigabilitate, constructorii trebuie să demonstreze că acesta poate continua zborul în deplină siguranță după pierderea unui motor.

Testele sunt extrem de exigente.

Piloții de încercare realizează voluntar decolări cu un motor redus sau oprit pentru a verifica dacă aparatul rămâne perfect controlabil.

Aceste demonstrații permit în special definirea celebrelor viteze V1 și V2 despre care am vorbit anterior.

Să luăm un exemplu.

Dacă un motor se defectează chiar după V1, piloții vor continua normal decolarea.

Acest lucru poate părea contraintuitiv.

Totuși, această procedură este tocmai cea care oferă cea mai mare siguranță.

Performanțele avionului au fost calculate pentru a permite această urcare pe un singur motor.

Cu alte cuvinte, acest scenariu face parte integrantă din concepția aparatului.

De ce avioanele mari au adesea doar două motoare?

Mult timp, zborurile foarte lungi erau asigurate în principal de avioane cu trei sau patru motoare, precum Boeing 747 sau Airbus A340.

La acea vreme, autoritățile doreau să păstreze o importantă marjă de siguranță în timpul traversărilor oceanice.

Dar motoarele moderne au devenit atât de fiabile încât această filosofie a evoluat progresiv.

Astăzi, aparate precum Airbus A350 sau Boeing 787 traversează zilnic oceanele cu doar două motoare.

Acest lucru este făcut posibil datorită unei certificări numite ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards).

Această reglementare autorizează avioanele bimotor să se îndepărteze câteva ore de un aeroport de degajare, cu condiția demonstrării unei fiabilități excepționale.

Concret, aceasta înseamnă că, chiar dacă un motor s-ar defecta în mijlocul Oceanului Atlantic sau Pacific, avionul ar fi întotdeauna capabil să ajungă la un aeroport adaptat în deplină siguranță.

Este o realitate cotidiană a aviației moderne.

Și dacă ambele motoare se opresc?

Această situație este mult mai rară.

Dar rămâne tehnic posibilă.

Cauzele pot fi foarte diverse:

• ingestie masivă de păsări;
• pană de combustibil;
• contaminarea combustibilului;
• condiții meteorologice excepționale.

Chiar și în această situație extremă, avionul nu cade totuși ca o piatră.

El devine un planor.

Acest lucru poate părea incredibil când vorbim despre un aparat de câteva sute de tone.

Totuși, este exact ceea ce se produce.

Datorită fineței lor aerodinamice excelente, avioanele de linie moderne pot parcurge o distanță impresionantă fără nicio tracțiune a motorului.

De la o altitudine de croazieră de aproximativ 11.000 de metri, anumite aparate pot plana încă aproape 200 de kilometri, uneori mai mult în funcție de configurația lor și de condițiile atmosferice.

Această capacitate oferă piloților un timp prețios pentru a analiza situația, a încerca o repornire a motorului sau a ajunge la un teren adaptat.

Exemple care au marcat istoria

Aviația a cunoscut mai multe evenimente devenite celebre pentru că au demonstrat calitățile de zbor ale avioanelor fără motor.

Unul dintre cele mai cunoscute este fără îndoială Gimli Glider.

În 1983, un Boeing 767 al Air Canada se regăsește în pană de combustibil din cauza unei erori de conversie între kilograme și livre în timpul calculului combustibilului îmbarcat.

Cele două motoare se opresc succesiv.

Echipajul reușește totuși să planeze timp de câteva zeci de kilometri înainte de a pune aparatul pe o fostă bază aeriană reconvertită în circuit automobilistic.

Alt exemplu celebru: zborul US Airways 1549 în ianuarie 2009.

La câteva minute după decolarea din New York, un Airbus A320 lovește un grup important de păsări.

Cele două motoare sunt grav avariate.

Comandantul Chesley „Sully” Sullenberger decide atunci să amerizeze pe fluviul Hudson.

Datorită capacității de planare a avionului și stăpânirii excepționale a echipajului, cele 155 de persoane de la bord supraviețuiesc.

Aceste evenimente rămân extrem de rare.

Dar ele ilustrează perfect un principiu fundamental:

Chiar privat de motoare, un avion rămâne un avion. El continuă să zboare atâta timp cât aripile sale produc portanță.

O siguranță gândită încă de la concepție

Când un constructor dezvoltă un nou avion, gestionarea penelor face parte din prioritățile absolute.

Fiecare sistem important posedă în general unul sau mai multe sisteme de rezervă.

Comenzile de zbor sunt redundante.

Circuitele hidraulice sunt multiple.

Generatoarele electrice pot fi înlocuite de alte surse de energie.

Chiar și în caz de pierdere totală a motoarelor, anumite avioane dispun de o mică turbină desfășurabilă, numită RAT (Ram Air Turbine), care utilizează vântul relativ pentru a produce energia necesară echipamentelor esențiale.

Această filosofie a redundanței este omniprezentă în aviație.

Ea explică în mare parte de ce transportul aerian este astăzi considerat unul dintre mijloacele de transport cele mai sigure din lume.

De ce zboară avioanele atât de sus?

Acum că știm de ce un avion poate zbura în ciuda greutății sale și chiar să își continue zborul cu un motor defect, o altă întrebare merită să fie pusă.

De ce avioanele de linie aleg să zboare la 10.000 sau 12.000 de metri altitudine, deși ar putea, în teorie, să rămână mult mai aproape de sol?

Și aici, răspunsul se bazează pe un subtil compromis între fizică, performanțe și economie de combustibil.

Când privim harta unui zbor pe ecranul instalat în fața scaunului nostru, observăm aproape întotdeauna același lucru.

La câteva minute după decolare, avionul continuă să urce… încă… și încă.

Apoi sfârșește prin a se stabiliza în jurul valorii de 10.000 până la 12.000 de metri altitudine, adică aproximativ 33.000 până la 39.000 de picioare în limbajul piloților.

La prima vedere, acest lucru poate părea ciudat.

La urma urmei, de ce să mergem atât de sus?

Nu ar fi mai simplu să zburăm la doar câteva mii de metri de sol?

În realitate, această altitudine nu a fost aleasă la întâmplare.

Ea reprezintă cel mai bun compromis între performanțe, consum de combustibil, siguranță și confort.

Aerul este mult mai puțin dens acolo

Cu cât urcăm mai mult în altitudine, cu atât aerul devine mai ușor.

Acest lucru poate părea a fi un inconvenient.

Totuși, pentru un avion de linie, este un adevărat avantaj.

De ce?

Pentru că aerul opune rezistență la deplasare.

Această rezistență poartă un nume pe care l-am întâlnit deja: rezistența la înaintare.

Imaginați-vă că mergeți într-o piscină.

Apa frânează fiecare mișcare a dumneavoastră.

Acum, imaginați-vă că mergeți pe o plajă.

Efortul devine mult mai mic.

Pentru un avion, este un pic același lucru.

Într-un aer mai puțin dens, rezistența scade puternic.

Motoarele au deci nevoie de mai puțină putere pentru a menține viteza de croazieră.

Rezultat:

• mai puțin combustibil consumat;
• o mai bună autonomie;
• costuri de exploatare reduse.

La scara unei companii aeriene, aceste economii reprezintă câteva milioane de euro în fiecare an.

Motoarele devin mai eficiente

Acest lucru poate părea paradoxal.

Cum poate un motor să fie mai performant când dispune de mai puțin aer?

În realitate, turboreactoarele moderne sunt tocmai concepute pentru a funcționa în aceste condiții.

La altitudine, aerul este mai rece.

Or, un aer mai rece îmbunătățește în general randamentul termodinamic al motoarelor.

Asociat cu o rezistență mai mică, acest lucru permite obținerea unui excelent compromis între putere și consum.

Acesta este unul dintre motivele pentru care avioanele nu rămân mult timp la joasă altitudine după decolare.

Ele caută rapid să își atingă nivelul de croazieră optim.

Fiecare avion își are altitudinea ideală

Contrar a ceea ce am putea crede, nu există o altitudine unică pentru toate zborurile.

Fiecare avion posedă ceea ce piloții numesc un nivel de zbor optim.

Acesta depinde de numeroși parametri:

• greutatea aparatului;
• cantitatea de combustibil rămasă;
• temperatura exterioară;
• vântul;
• meteo;
• performanțele motorului.

Un avion foarte greu nu va putea întotdeauna să urce imediat la altitudinea sa de croazieră maximă.

Piloții încep atunci puțin mai jos.

Pe măsură ce combustibilul este consumat, avionul devine mai ușor.

El poate atunci efectua ceea ce numim step climb, sau urcare pe paliere.

Această tehnică permite economisirea și mai multor combustibili.

Este deci frecvent ca un avion să zboare succesiv la mai multe altitudini pe parcursul aceluiași traseu.

Zborul mai sus permite adesea evitarea turbulențelor

Turbulențele fac parte din principalele îngrijorări ale pasagerilor.

Totuși, ele sunt rar periculoase.

Și veste bună: zborul la înălțime permite adesea evitarea unei părți din ele.

Turbulențele sunt deosebit de frecvente:

• în apropierea reliefului;
• în norii furtunoși;
• în straturile joase ale atmosferei.

În croazieră, aerul este în general mult mai stabil.

Acest lucru nu înseamnă că nu există niciodată turbulențe.

Anumite, numite turbulențe în aer senin, pot apărea chiar sub un cer perfect albastru.

Dar ele rămân în general mai ușor de anticipat datorită prognozelor meteorologice și informațiilor schimbate între echipaje.

Piloții își adaptează atunci altitudinea pentru a căuta stratul de aer cel mai calm posibil.

O altitudine care oferă și mai multă siguranță

Zborul la înălțime prezintă un alt avantaj, mai puțin cunoscut publicului larg.

În caz de problemă tehnică, dispunerea de câteva mii de metri altitudine oferă mai mult timp piloților pentru a analiza situația.

Așa cum am văzut anterior, un avion care își pierde tracțiunea nu cade imediat.

El planează.

Cu cât se află mai sus, cu atât dispune de o rezervă importantă de energie potențială.

Această altitudine îi poate permite să ajungă la un aeroport situat la câteva zeci, sau chiar câteva sute de kilometri.

Altitudinea constituie deci o adevărată marjă de siguranță suplimentară.

De ce să nu zburăm și mai sus?

În schimb, de ce avioanele nu urcă la 15.000 sau 20.000 de metri?

Pentru că există de asemenea o limită.

Cu cât altitudinea crește, cu atât aerul devine mai rar.

Aripile produc atunci mai puțină portanță.

Motoarele dispun de asemenea de mai puțin oxigen pentru a funcționa eficient.

Performanțele sfârșesc deci prin a scădea.

Inginerii vorbesc uneori despre „coffin corner”, o zonă unde ecartul dintre viteza minimă de angajare și viteza maximă autorizată devine foarte mic.

Avioanele evită natural această regiune rămânând în domeniul lor de zbor optim.

În rezumat, avioanele nu zboară cât mai sus posibil.

Ele zboară la altitudinea cea mai eficientă.

Acest subtil compromis este cel care permite traversarea continentelor consumând cât mai puțin combustibil posibil, oferind în același timp un nivel de siguranță extrem de ridicat.

Ce se întâmplă exact în timpul decolării?

Pentru un pasager, decolarea durează abia un minut.

Pentru piloți, este una dintre fazele cele mai pregătite și mai tehnice ale întregului zbor.

În realitate, decolarea începe cu mult înainte ca avionul să se lanseze pe pistă.

Încă de la pregătirea zborului, echipajul calculează precis performanțele necesare în funcție de greutatea avionului, meteo, vânt, temperatură și lungimea pistei.

Odată aliniați, piloții cresc progresiv puterea motoarelor până la valoarea prevăzută.

Accelerația devine atunci foarte francă.

În timpul acestei curse de decolare, avionul rămâne perfect controlat datorită cârmei de direcție, apoi a cârmei când viteza crește.

La o viteză numită V1, decolarea este considerată angajată.

În caz de problemă la motor după această viteză, este în general mai sigur să continui decolarea decât să încerci să frânezi brutal.

Câteva secunde mai târziu ajunge Vr, viteza de rotație.

Pilotul trage ușor de manșă sau de mini-manșă.

Nasul avionului se ridică progresiv.

Incidența crește ușor.

Aripile produc atunci suficientă portanță pentru a face aparatul să părăsească natural solul.

Câteva momente mai târziu, trenul de aterizare este retras pentru a reduce rezistența la înaintare.

Apoi flapsurile sunt progresiv retractate pe măsură ce avionul accelerează.

În mai puțin de două minute, aparatul este deja în urcare spre altitudinea sa de croazieră.

Văzut din cabină, totul pare foarte simplu.

În realitate, această secvență este rezultatul a decenii de cercetare, proceduri extrem de precise și un antrenament riguros al echipajelor.

Iar la aterizare, de ce nu cade avionul?

Dacă decolarea impresionează, aterizarea fascinează la fel de mult.

Din hublou, vedem solul apropiindu-se încet. Casele devin din ce în ce mai mari, mașinile apar pe drumuri și, câteva momente mai târziu, roțile ating pista cu uneori o ușoară săritură.

Pentru mulți pasageri, această fază dă impresia că avionul „cade” voluntar.

În realitate, nu este deloc așa.

O aterizare reușită este tocmai un zbor care rămâne perfect stăpânit… până la ultimul metru.

Un avion continuă să zboare până la contactul cu pista

Acesta este un principiu pe care toți elevii piloți îl învață foarte devreme.

Un avion nu încetează să zboare când se apropie de aeroport.

El continuă să producă portanță până în momentul în care roțile ating solul.

Cu alte cuvinte, o aterizare nu este o cădere controlată.

Este o diminuare progresivă a portanței.

Piloții ajustează permanent trei parametri:

• viteza;
• tracțiunea motoarelor;
• atitudinea avionului.

Obiectivul este păstrarea unei traiectorii perfect stabile pe tot parcursul abordării.

La bord, acest lucru dă adesea o senzație de coborâre ușoară și regulată.

Flapsurile devin esențiale

Înainte de aterizare, poate ați observat deja că aripile par să își schimbe forma.

Panouri situate în spatele aripii se desfășoară progresiv.

Acestea sunt flapsurile.

Rolul lor este dublu.

Ele cresc puternic portanța la viteză mică.

Dar ele cresc de asemenea rezistența la înaintare.

La prima vedere, producerea mai multor rezistențe ar putea părea contraproductivă.

În realitate, este exact ceea ce caută piloții.

Datorită flapsurilor, avionul poate zbura mai încet rămânând în același timp perfect controlabil.

Această reducere a vitezei este indispensabilă pentru limitarea distanței de aterizare și reducerea eforturilor în momentul atingerii roților.

De ce motoarele rămân în funcțiune?

Altă idee preconcepută foarte frecventă:

Mulți își imaginează că piloții opresc motoarele în timpul coborârii.

În realitate, motoarele continuă să funcționeze.

Ele produc pur și simplu mult mai puțină tracțiune decât în croazieră.

Piloții își ajustează puterea aproape permanent pentru a menține planul corect de coborâre.

Dacă avionul coboară ușor prea repede, o mică creștere a tracțiunii este adesea suficientă pentru a corecta traiectoria.

În schimb, dacă viteza devine excesivă, motoarele sunt reduse și rezistența flapsurilor ajută natural avionul să încetinească.

Totul este o chestiune de echilibru.

Ultimele secunde înainte de atingere

La câțiva metri de pistă, o ultimă manevră intervine.

Piloții ridică ușor nasul avionului.

Această fază se numește rotunjire (flare).

Obiectivul este simplu:

Reducerea progresivă a vitezei verticale pentru ca roțile principale să atingă solul ușor.

Avionul încetează atunci progresiv să producă suficientă portanță pentru a rămâne în zbor.

Odată roțile la sol, spoilerele se desfășoară automat pe aripi.

Ele „sparg” imediat portanța rămasă pentru ca întreaga greutate a aparatului să se odihnească pe trenul său de aterizare.

Frânele devin atunci pe deplin eficiente.

În funcție de nevoi, inversoarele de tracțiune ale motoarelor sunt de asemenea utilizate pentru a participa la încetinire.

Câteva zeci de secunde mai târziu, avionul părăsește pista și rulează liniștit până la punctul său de staționare.

Idei preconcepute despre zborul avioanelor

În ciuda a peste un secol de aviație, numeroase credințe persistă și astăzi.

Unele sunt amuzante.

Altele alimentează inutil frica de avion.

Iată câteva dintre cele mai frecvente.

„Un avion este prea greu pentru a zbura”

Este fără îndoială observația pe care o auzim cel mai des.

Și este perfect de înțeles.

Să vezi un Airbus A380 de peste 500 de tone părăsind solul pare aproape ireal.

Totuși, greutatea nu împiedică un avion să zboare.

Ea impune pur și simplu producerea mai multor portanțe.

Cu cât un avion este mai greu, cu atât aripile sale sunt mai mari și cu atât viteza necesară la decolare este mai importantă.

Legile fizicii rămân exact aceleași, fie că este vorba despre un mic avion de turism sau despre cel mai mare avion de linie din lume.

„Motoarele mențin avionul în aer”

Am văzut pe tot parcursul acestui articol:

Această idee este falsă.

Motoarele creează tracțiunea.

Aripile creează portanța.

Este o nuanță esențială.

Ea explică în special de ce un avion poate continua să zboare chiar și după pierderea unui motor, sau în cazuri extrem de rare, a ambelor.

„Turbulențele sunt periculoase”

Turbulențele impresionează.

Este normal.

Totuși, ele sunt rar periculoase pentru avionul în sine.

Aparatele moderne sunt concepute să suporte constrângeri foarte larg superioare celor întâlnite în timpul unui zbor comercial.

Piloții evită zonele cele mai turbulente când pot.

Când sunt inevitabile, ei își reduc uneori ușor viteza pentru a diminua eforturile asupra celulei.

Principalul risc privește mai ales persoanele care nu poartă centura.

Acesta este de altfel motivul pentru care echipajele recomandă adesea să o lăsați atașată, chiar și când indicatorul este stins.

„Aripile se vor rupe pentru că se îndoaie”

Când suntem așezați lângă hublou, este uneori impresionant să vedem aripile curbându-se puternic, în special în timpul turbulențelor.

Mulți pasageri cred atunci că această flexiune este anormală.

În realitate, este exact invers.

Aripile sunt concepute să fie flexibile.

Această flexibilitate le permite să absoarbă o parte din constrângerile aerodinamice.

Înainte de certificarea lor, ele sunt supuse unor teste extrem de severe.

Inginerii le îndoaie mult dincolo de ceea ce vor întâlni pe tot parcursul carierei lor operaționale.

Să vezi o aripă deformându-se în zbor este deci nu doar normal, ci și liniștitor.

„Cu cât un avion este mai mare, cu atât este mai periculos”

Intuitiv, am putea crede că un avion mai mare este mai greu de pilotat.

În fapte, avioanele mari sunt adesea foarte stabile.

Masa lor importantă le face uneori mai puțin sensibile la anumite perturbări atmosferice decât aparatele mult mai ușoare.

Siguranța depinde înainte de toate de:

• concepția aparatului;
• întreținerea sa;
• formarea echipajelor;
• respectarea procedurilor.

Dimensiunea sa nu este un criteriu de periculozitate.

Ce ar putea împiedica cu adevărat un avion să zboare

Acum că am demontat mai multe idei preconcepute, o ultimă întrebare merită să fie pusă.

Care sunt situațiile care ar putea împiedica cu adevărat un avion să zboare?

Contrar credințelor populare, nu este vorba nici despre greutatea sa, nici despre o simplă turbulență.

Adevăratele limite sunt esențialmente aerodinamice.

Vom vedea care sunt acestea în ultima parte a acestui articol, înainte de a concluziona.

Ce ar putea împiedica cu adevărat un avion să zboare

După ce am descoperit cum creează un avion portanță, de ce greutatea sa nu este un obstacol și care este rolul motoarelor, o întrebare rămâne.

Există situații în care un avion nu ar mai putea zbura cu adevărat?

Răspunsul este da.

Dar aceste situații nu au în general nicio legătură cu ceea ce își imaginează majoritatea pasagerilor.

Avioanele moderne dispun de importante marje de siguranță și sunt concepute să funcționeze într-o mare varietate de condiții. Totuși, ca orice mașinărie, ele posedă limite fizice care trebuie respectate.

O viteză insuficientă

Prima limită este fără îndoială cea mai evidentă.

Așa cum am văzut, aripile au nevoie de un flux de aer suficient de rapid pentru a produce portanță.

Dacă viteza scade prea puternic fără ca pilotul să adapteze traiectoria, portanța devine insuficientă.

Avionul nu mai poate atunci să își mențină altitudinea.

Acesta este motivul precis pentru care piloții supraveghează constant viteza lor, în special în timpul decolării, abordării și aterizării.

Avioanele moderne dispun de asemenea de numeroase sisteme de alertă care semnalează imediat orice viteză anormal de mică.

O incidență prea importantă

Nu este suficient să mergi repede.

Incidența trebuie de asemenea să rămână într-un interval bine definit.

O aripă poate produce enorm de multă portanță.

Dar numai până la o anumită limită.

Dacă pilotul ridică excesiv nasul avionului, fluxul de aer sfârșește prin a se desprinde de aripă.

Angajarea apare.

De aceea piloții învață foarte devreme să privilegieze o regulă simplă:

mai bine pierzi puțină altitudine decât să lași avionul să se angajeze.

Sistemele de protecție prezente pe avioanele moderne fac astăzi această situație extrem de rară în exploatarea comercială.

Gheața: un inamic uneori invizibil

Dacă există un fenomen pe care piloții îl iau în serios, este gheața.

Când un strat fin de gheață se formează pe aripi, profilul lor aerodinamic este modificat.

Acest lucru poate părea inofensiv.

Totuși, câțiva milimetri de gheață sunt uneori suficienți pentru a degrada sensibil portanța.

De aceea avioanele sunt sistematic degivrate înainte de decolare când condițiile meteorologice o cer.

În zbor, mai multe sisteme permit de asemenea împiedicarea formării gheții pe aripi, motoare sau anumite sonde esențiale.

Aceste dispozitive utilizează, în funcție de modele, aer cald prelevat de la motoare, rezistențe electrice sau chiar sisteme specifice de degivrare.

O supraîncărcare importantă

Fiecare avion posedă mai multe mase maxime certificate.

Printre ele:

• masa maximă la decolare;
• masa maximă la aterizare;
• masa maximă fără combustibil.

Aceste limite sunt calculate cu precizie de către constructori.

Depășirea lor ar modifica performanțele avionului și ar reduce marjele de siguranță.

Înainte de fiecare zbor, companiile calculează deci foarte precis:

• greutatea pasagerilor;
• bagajele;
• marfa;
• cantitatea de combustibil.

Chiar și repartizarea acestei mase este studiată.

Centrarea avionului este un element fundamental al siguranței.

Un aparat prost încărcat ar putea deveni mult mai greu de pilotat.

Și aici, totul este verificat cu grijă înainte de plecare.

Condiții meteorologice extreme

Contrar unei idei preconcepute, avioanele zboară perfect pe ploaie.

Ele pot de asemenea traversa nori, zbura noaptea sau în condiții de vizibilitate foarte redusă.

În schimb, anumite fenomene meteorologice sunt evitate pe cât posibil.

Este în special cazul:

• furtunilor foarte dezvoltate;
• grindinei;
• turbulențelor convective puternice;
• cenușii vulcanice.

Avioanele moderne dispun de radare meteorologice foarte performante permițând echipajelor să ocolească aceste zone periculoase.

Controlorii aerieni participă de asemenea la această gestionare propunând traiectorii alternative când este necesar.

Obiectivul nu este de a demonstra că un avion poate traversa orice fenomen meteo.

Dimpotrivă.

Siguranța constă adesea în evitarea situațiilor celor mai nefavorabile.

De ce avioanele sunt concepute să zboare în deplină siguranță?

În acest stadiu al articolului, un lucru apare clar.

Zborul nu se bazează pe o singură tehnologie.

El rezultă dintr-o multitudine de sisteme care lucrează împreună.

Și toate urmăresc același obiectiv:

oferirea celui mai înalt nivel de siguranță posibil.

O concepție bazată pe redundanță

Unul dintre marile principii ale aeronauticii este redundanța.

Cu alte cuvinte, să nu depinzi niciodată de un singur echipament esențial.

De aceea avioanele de linie dispun de mai multe circuite hidraulice.

Mai multe calculatoare.

Mai multe sisteme electrice.

Mai multe instrumente de navigație.

Mai multe mijloace de comunicare.

Și, bineînțeles, mai mulți piloți.

Dacă un element se defectează, altul preia imediat ștafeta.

Această filosofie explică în mare parte excelenta fiabilitate a aviației moderne.

Teste extrem de exigente

Înainte ca un nou avion să poată transporta pasageri, el suferă mii de ore de teste.

Inginerii testează practic toate situațiile imaginabile.

Decolări cu un motor neoperațional.

Frânări de urgență.

Condiții meteorologice extreme.

Temperaturi foarte scăzute sau foarte ridicate.

Teste de flexiune a aripilor.

Teste de oboseală a celulei.

Fiecare componentă este verificată mult dincolo de constrângerile pe care le va întâlni normal în exploatare.

Această abordare permite păstrarea unor importante marje de siguranță.

O întreținere permanentă

Un avion nu zboară pur și simplu până când o piesă se rupe.

Întreținerea sa urmează un calendar extrem de strict.

Anumite verificări sunt realizate înainte de fiecare zbor.

Altele la fiecare câteva sute de ore.

Marile vizite de întreținere pot imobiliza un aparat timp de câteva săptămâni.

Mii de componente sunt inspectate, înlocuite sau testate, chiar și când funcționează încă perfect.

Această întreținere preventivă constituie unul dintre pilonii siguranței aeriene.

Piloți formați pe tot parcursul carierei lor

Contrar a ceea ce am putea crede, obținerea unei licențe de pilot de linie nu este finalul formării.

Este mai degrabă începutul.

De mai multe ori pe an, echipajele se întorc pe simulator.

Ei se antrenează să gestioneze:

• pene de motor;
• incendii;
• angajări;
• probleme hidraulice;
• abordări pe vreme rea;
• situații extrem de rare.

Obiectivul este simplu.

Ziua în care o anomalie survine cu adevărat, piloții trebuie să fi trăit deja această situație… de zeci de ori în antrenament.

Un transport printre cele mai sigure din lume

Toate aceste măsuri explică de ce aviația comercială afișează astăzi un nivel de siguranță excepțional.

Desigur, niciun mijloc de transport nu este total scutit de riscuri.

Dar când raportăm numărul de zboruri efectuate în fiecare zi la accidentele recenzate, avionul figurează printre mijloacele de deplasare cele mai sigure concepute vreodată.

Fiecare decolare este rezultatul a decenii de cercetare, inovații tehnologice, reglementări exigente și muncii coordonate a mii de profesioniști.

📖 Articole care v-ar putea interesa

Dacă acest articol v-a permis să înțelegeți mai bine cum poate zbura un avion de câteva sute de tone, aceste alte conținuturi ar trebui de asemenea să vă intereseze:

✈️ De ce avioanele nu se prăbușesc aproape niciodată?

Descoperiți de ce avionul este unul dintre mijloacele de transport cele mai sigure din lume, cum sunt concepute aparatele pentru a rezista penelor și care sunt numeroasele măsuri de siguranță puse în aplicare înainte, în timpul și după fiecare zbor.

👉 Citiți articolul:
De ce avioanele nu se prăbușesc aproape niciodată?

🌍 Cum să supraviețuiești unui zbor de 12 ore fără să suferi?

Oboseală, picioare grele, decalaj orar sau disconfort… Regăsiți toate sfaturile practice pentru a călători în cele mai bune condiții și a ajunge la destinație în formă maximă, chiar și după un zbor foarte lung.

👉 Citiți articolul:
Cum să supraviețuiești unui zbor de 12 ore fără să suferi?

☁️ De ce lasă avioanele urme albe pe cer?

Celebrele dâre albe intrigă la fel de mult pe cât alimentează ideile preconcepute. Descoperiți adevărata lor origine, condițiile necesare formării lor și de ce pot dispărea uneori în câteva secunde… sau persista timp de câteva ore.

👉 Citiți articolul:
De ce lasă avioanele urme albe pe cer?

În rezumat: cum poate zbura un avion atât de greu?

La începutul acestui articol, ne puneam o întrebare care pare aproape să sfideze bunul simț:

Cum poate o mașinărie de câteva sute de tone să părăsească solul și să traverseze un ocean?

Răspunsul ține în final de câteva principii simple.

Motoarele nu ridică avionul.

Ele îi permit să accelereze.

Această viteză creează un flux de aer în jurul aripilor.

Datorită formei lor particulare, acestea generează o forță numită portanță, capabilă să echilibreze apoi să depășească greutatea aparatului.

Pe tot parcursul zborului, piloții veghează la menținerea unui echilibru precis între patru forțe: greutatea, portanța, tracțiunea și rezistența la înaintare.

Acest echilibru evoluează constant, de la decolare până la aterizare.

Această stăpânire a legilor fizicii, asociată cu o tehnologie de vârf, o întreținere riguroasă și o formare exigentă a echipajelor, este cea care permite astăzi avioanelor să transporte în fiecare an miliarde de pasageri în deplină siguranță.

Data viitoare când veți vedea un Airbus A350, un Boeing 777 sau chiar un gigantic Airbus A380 lansându-se pe o pistă, probabil nu veți mai vedea doar o mașinărie imensă părăsind solul.

Veți vedea mai ales una dintre cele mai frumoase demonstrații de fizică aplicată realizate vreodată de ființa umană.

🎬 Doriți să vedeți acest principiu în imagini?

În acest videoclip, explicăm de ce un avion de linie poate continua să zboare cu un singur motor, cum reacționează piloții în această situație și de ce ea este prevăzută încă de la concepția aparatului.

Produse recomandate

Doriți să vă prelungiți pasiunea pentru aviație? Descoperiți selecția noastră de produse inspirate de cele mai frumoase avioane civile și militare.

🛩️ Machete avioane de linie

Regăsiți o largă colecție de machete fidele aparatelor care brăzdează în fiecare zi cerul: Airbus A320, A330, A350, A380, Boeing 737, 747, 777, 787 și multe altele. Modele perfecte pentru pasionați, colecționari sau pentru a oferi un cadou original.

👉 Descoperiți colecția:
Machetă Avion de Linie

✈️ Machete avioane de vânătoare

Admirați avioanele militare cele mai emblematice prin colecția noastră de machete: Rafale, F-16, F-35, Mirage 2000, Eurofighter Typhoon, Sukhoi și multe altele. Reproduceri detaliate care vor face fericiți amatorii de aeronautică militară.

👉 Descoperiți colecția:
Machetă Avion de Vânătoare

🔑 Breloc avion

Luați-vă pasiunea peste tot cu dumneavoastră datorită colecției noastre de brelocuri aviație. Inspirate de cele mai mari avioane de linie, aparate militare și universul aeronautic, ele constituie o idee de cadou ideală pentru toți pasionații de aviație.

👉 Descoperiți colecția:
Breloc Avion

FAQ: Cum poate zbura un avion atât de greu?

Cum poate zbura un avion de câteva sute de tone?

Un avion poate zbura datorită portanței, o forță produsă de aripile sale când aerul curge rapid în jurul lor. Motoarele permit aparatului să atingă această viteză, în timp ce aripile transformă această deplasare într-o forță capabilă să echilibreze apoi să depășească greutatea sa. Acesta este echilibrul dintre portanță, greutate, tracțiune și rezistență care permite unui avion să rămână în aer.

De ce nu cade un avion odată ajuns în aer?

Contrar a ceea ce am putea crede, gravitația continuă să acționeze asupra avionului pe tot parcursul zborului. Dacă nu cade, este pentru că aripile produc permanent suficientă portanță pentru a compensa greutatea sa. Atâta timp cât avionul păstrează o viteză adaptată și o incidență bună, el rămâne în echilibru în aer.

Motoarele ridică avionul?

Nu. Motoarele nu ridică direct avionul. Rolul lor este de a produce tracțiune pentru a face aparatul să înainteze. Această viteză permite apoi aripilor să genereze portanța necesară pentru a menține avionul în zbor. Fără aripi, chiar și motoarele cele mai puternice ar fi incapabile să facă un avion de linie să zboare.

De ce trebuie un avion să meargă atât de repede pentru a decola?

Viteza este indispensabilă pentru a crea suficientă portanță. Cu cât aerul circulă mai rapid în jurul aripilor, cu atât acestea generează o forță mai importantă în sus. Decolarea are loc când această portanță devine superioară greutății avionului.

Poate un avion să zboare cu un singur motor?

Da. Avioanele de linie moderne sunt certificate să își continue zborul în deplină siguranță cu un singur motor în funcțiune. Piloții sunt special formați pentru această situație și performanțele aparatului sunt calculate pentru a permite o urcare, o croazieră sau o redirecționare către un aeroport adaptat.

Poate un avion să zboare fără niciun motor?

Da, dar numai pentru un anumit timp. Dacă cele două motoare se opresc, avionul nu cade imediat. El continuă să planeze datorită aripilor sale, ca un imens planor. De la altitudinea sa de croazieră, un avion de linie modern poate parcurge câteva sute de kilometri fără tracțiune motor, lăsând piloților timp să caute un teren de aterizare.

De ce zboară avioanele la aproximativ 10.000 de metri altitudine?

Avioanele de linie evoluează în general între 10.000 și 12.000 de metri altitudine, deoarece aerul este mai puțin dens acolo. Acest lucru reduce rezistența la înaintare, îmbunătățește randamentul motoarelor și diminuează consumul de combustibil. Această altitudine permite de asemenea evitarea unei părți din turbulențele prezente în straturile joase ale atmosferei.

Turbulențele pot face un avion să cadă?

Nu. Turbulențele sunt în general inconfortabile pentru pasageri, dar nu sunt periculoase pentru un avion modern. Aparatele sunt concepute să reziste la constrângeri mult superioare celor întâlnite în timpul unui zbor comercial. Piloții își adaptează de asemenea traiectoria și viteza când este necesar.

De ce se îndoaie aripile avioanelor în zbor?

Aripile sunt voluntar concepute să fie flexibile. Această suplețe le permite să absoarbă eforturile aerodinamice provocate de turbulențe și variațiile de sarcină. O aripă care se deformează ușor este deci o funcționare perfect normală, prevăzută încă de la concepția sa.

Care este cel mai mare avion capabil să zboare?

Airbus A380 este cel mai mare avion de linie aflat în prezent în serviciu. În funcție de configurația sa, el poate depăși 560 de tone la decolare rămânând capabil să zboare datorită aripilor sale imense, celor patru motoare puternice și unei aerodinamici atent optimizate. În ciuda greutății sale impresionante, el se supune exact acelorași legi ale fizicii ca un mic avion de turism.

Produse similare

Categorii

NoutățiMachetă avion: machete de avioane de linie și avioane de vânătoareMachetă avion de linieInterior/CasăDecorațiuni AvionBreloc avion