Представьте обычный рейс. Самолёт спокойно набирает высоту, за иллюминаторами облака, в салоне кто-то смотрит фильм, кто-то спит, а кто-то уже успел попросить у бортпроводника кофе.

И вдруг возникает почти детский вопрос: а что будет, если огромный пассажирский самолёт перевернётся вверх колёсами?

Не просто наклонится на несколько градусов во время турбулентности, а действительно окажется брюхом вверх.

Казалось бы, ответ очевиден: пассажиры посыплются на потолок, двигатели заглохнут, а самолёт сразу рухнет вниз. Но реальная авиация устроена гораздо сложнее.

Самолёт действительно может перевернуться

Начать стоит с важного уточнения: пассажирский лайнер не «привязан» к горизонтальному положению.

Самолёт способен вращаться вокруг трёх основных осей. Он может менять крен, то есть наклоняться вправо и влево, изменять тангаж — поднимать или опускать нос — и поворачивать относительно вертикальной оси.

Поэтому положение, при котором крен приближается к 180 градусам, физически возможно.

Более того, в истории авиации известны случаи, когда крупные реактивные самолёты выполняли весьма необычные манёвры. Правда, происходило это во время испытаний или демонстрационных полётов, а не на обычных пассажирских рейсах.

И здесь проходит главная граница: способность самолёта выполнить манёвр не означает, что ему разрешено это делать в эксплуатации.

Почему истребитель может кувыркаться, а лайнер — нет?

Потому что эти самолёты создавались для совершенно разных задач.

Истребитель должен выдерживать резкие изменения направления движения, большие перегрузки и интенсивное маневрирование. Его конструкция рассчитана на то, что самолёт может оказаться в самых разных пространственных положениях.

У пассажирского лайнера приоритеты другие.

Ему нужно экономично перевозить большое количество людей на тысячи километров, сохранять устойчивость, обеспечивать комфорт пассажиров и надёжно работать в течение огромного количества циклов полёта.

Поэтому самолёт проектируют не по принципу «что он вообще способен выдержать», а с учётом конкретных эксплуатационных режимов.

Именно поэтому пилоту Boeing или Airbus совершенно не приходит в голову устроить пассажирам воздушную акробатику.

А разве крыло не перестанет создавать подъёмную силу?

Это распространённое заблуждение.

Можно подумать, что крыло способно держать самолёт только тогда, когда находится строго «правильной» стороной вверх. На самом деле всё сложнее.

Подъёмная сила зависит от целого набора факторов: скорости, плотности воздуха, геометрии крыла и его угла атаки.

Поэтому само по себе переворачивание самолёта не означает мгновенного исчезновения подъёмной силы.

Однако обычный пассажирский лайнер не является самолётом для длительного перевёрнутого полёта. Его аэродинамика, системы управления и конструктивные ограничения рассчитаны прежде всего на штатные режимы.

Иными словами, перевернуть самолёт на короткое время и нормально лететь вверх колёсами — совершенно разные вещи.

Что в этот момент почувствуют пассажиры?

Здесь всё зависит от того, каким именно будет манёвр.

Если самолёт просто вращается вокруг продольной оси, пассажир вовсе не обязательно мгновенно окажется «на потолке». Человеческие ощущения определяются не только положением самолёта относительно земли, но и ускорениями, которые возникают во время движения.

Именно поэтому киношная картинка, где после переворота все пассажиры одновременно падают на потолок, не всегда соответствует реальной физике.

Но если человек не пристёгнут и самолёт выполняет резкий манёвр, последствия могут быть крайне неприятными.

Телефоны, стаканы, ноутбуки и другие незакреплённые предметы действительно могут начать перемещаться по салону. А человек при определённых условиях может потерять опору и удариться о элементы интерьера.

Вот почему ремень безопасности остаётся важным даже тогда, когда самолёт летит совершенно спокойно.

А что произойдёт с двигателями?

Здесь начинается ещё одна проблема.

Пассажирский самолёт — это не просто крыло с четырьмя или двумя двигателями. Внутри него работает огромное количество систем, и каждая имеет собственные ограничения.

Топливо должно поступать к двигателям. Двигателям необходимо масло. Работают гидравлические системы, электроснабжение, вентиляция и множество других узлов.

Пилотажные самолёты специально проектируют с учётом полётов в необычных положениях. Для пассажирского лайнера постоянное нахождение вверх колёсами не является штатным режимом.

Поэтому вопрос «создаёт ли крыло подъёмную силу?» — только часть большой проблемы.

Нужно, чтобы весь самолёт и его системы продолжали нормально функционировать в таком положении.

Но ведь большой Boeing уже делал бочку?

Именно здесь начинается одна из самых интересных историй.

В 1955 году лётчик-испытатель Boeing Элвин «Текс» Джонстон выполнял демонстрационный полёт на прототипе Boeing 367-80 — самолёте, который стал важной ступенью на пути к знаменитому Boeing 707.

Во время полёта Джонстон выполнил необычный манёвр — бочку. Причём не один раз.

Для наблюдателей это выглядело невероятно: огромный четырёхдвигательный реактивный самолёт совершил полный оборот вокруг продольной оси и вернулся в нормальное положение.

После такого выступления руководство компании явно не пришло в восторг от идеи повторять подобные эксперименты.

Но есть важная деталь.

Правильно выполненная бочка не обязательно означает, что самолёт просто «свалился» вверх ногами. При грамотно рассчитанной траектории самолёт может пройти манёвр таким образом, чтобы перегрузки оставались вполне контролируемыми.

Однако это был испытательный самолёт и профессиональный лётчик-испытатель.

Переносить подобный опыт на современный пассажирский рейс совершенно неправильно.

Может ли самолёт случайно уйти в перевёрнутое положение?

Теоретически авиация знает ситуации, когда самолёт оказывается в крайне необычном пространственном положении. Но для современного пассажирского лайнера полноценный переворот на 180 градусов — чрезвычайная ситуация, а не нормальный результат сильной турбулентности.

К тому же пилоты специально тренируются распознавать и устранять необычные положения самолёта.

Это особенно важно потому, что ощущения человека могут обманывать.

Ночью, в облаках или при сильных пространственных воздействиях пилоту иногда бывает трудно определить положение самолёта только по собственным ощущениям. Именно поэтому в кабине существует целый набор приборов, показывающих фактическое положение воздушного судна.

Пилот не должен ориентироваться на принцип «кажется, мы накренились вправо». Он смотрит на приборы и действует в соответствии с процедурами конкретного типа самолёта.

А может ли лайнер лететь вверх ногами?

Вот тут ответ наиболее точный:

физически самолёт может оказаться в перевёрнутом положении, но обычный пассажирский лайнер не предназначен для продолжительного перевёрнутого полёта.

Это примерно как автомобиль, который способен после удара оказаться на крыше. Сам факт того, что такое положение возможно, не означает, что машина предназначена для движения по потолку.

У самолёта всё ещё сложнее, потому что его работа зависит от аэродинамики, двигателей, топлива, систем управления и допустимых нагрузок.

Почему пассажирам не стоит бояться «бочки»?

Потому что обычный пассажирский рейс проходит совсем в другой реальности.

Маршрут, высота, скорость и режимы полёта контролируются экипажем и соответствуют установленным ограничениям. Пилоты не используют возможности самолёта для демонстрации фигур высшего пилотажа.

Даже сильная турбулентность не означает, что самолёт вот-вот перевернётся. Лайнер может резко качнуть, пассажиру может показаться, что самолёт провалился или накренился почти набок, но реальные углы и траектория могут быть значительно менее драматичными.

Поэтому просьба пристегнуть ремень во время полёта — вовсе не формальность.

Так всё-таки перевернётся или нет?

Да, пассажирский самолёт физически способен оказаться вверх колёсами.

История испытательной авиации это подтверждает.

Но совсем другой вопрос — способен ли обычный Boeing или Airbus безопасно и длительно лететь в таком положении. Для этого он не предназначен.

Пассажирский лайнер создавался не для воздушных кульбитов, а для максимально надёжного и предсказуемого перемещения людей из одного аэропорта в другой.

Поэтому, когда вы в следующий раз окажетесь у иллюминатора на высоте 10 километров, можете спокойно смотреть на облака.

Ваш самолёт действительно способен на гораздо большее, чем кажется пассажиру.

Но именно поэтому пилоты и инженеры делают всё возможное, чтобы вам никогда не пришлось узнать, как выглядит салон Boeing вверх ногами.

Без автора