Самолет сделал бочку перед посадкой
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 19.09.2024
Очередной вопрос возник :confused2: Смутно помню, что на авиация.ру лежало видео "бочки", сделанной Ан-72. Сам не видел, но как-то подумал - реально ли вообще проделать оный элемент высшего пилотажа не на "Цессне" или ЯКе, а чем-нибудь многомоторном. По крайней мере, 2-хмоторном - Beechcraft, например, или что-нибудь побольше? Предусмотрен ли подобный маневр РЛЭ, или этот маневр проделывался пилотами того Ан-72 наудачу?
че-то меня в последнее время тянет на подобные вопросы.
Местный
Местный
Капитан Гагабу
CargoAircraftOnly
Местный
Местный
Захарий, там, по-моему, на показательном полете при президенте испытатели крутанули бочку.
Вполне возможно, у меня етсь этот фрагмент. Надо пересмотреть пару фильмов
Местный
Чиж, вполне возможно.
Захарий, и на МАКСе какой-то транспорт с двумя турбовинтовыми бочку сделал.
Капитан Гагабу
CargoAircraftOnly
Topper
Старожил
Капитан Гагабу
CargoAircraftOnly
Topper, ну ошибся я, ошибся с кем не бывает.
Про МАКС невнимательно прочел. Я имел в виду какой-то двухмоторный транспортный, видео у Нимдара на сайте лежит. марку вероятно не так назвал.
Leonid
Местный
Старожил
Nimdar
Давно здесь
Не на Ан-72, а бочка на Ан-74 (в конце). Есть еще видео бочки на Б707, очень плохого качества, поэтому выкладывать не буду. На МАКС-е пилотаж крутил "итальянец" G-222.
silver
Местный
На МАКСе итальянцы на этом аппарате бочки накручивали, дико смотрелось, но красиво. После посадки делали реверанс в сторону публики с приседанием на носовую стойку
Генерал Дрозд
континентальный электрик
Экзот
Элефантерия
Не верите — проблемы не рассказавшего, ему от этого не каплет.
Бочку, если уж о ней заговорили (или уж по меньшей мере, "кадушку"), можно сделать на любом самолёте, построенном по нормальным законам самолётостроения. Вопрос в том — каковы условия выполнения: полётный вес, прежде всего.
Генерал Дрозд
континентальный электрик
Ну, если самлоёт во время бочки сильно теряет высоту, тогда не удивлюсь. Но бочка на 747-м. там же не расчитана конструкйия крыла на перевёрнутый полёт.
Капитан Гагабу
CargoAircraftOnly
Генерал Дрозд, насколько я понимаю, там перевернутый полет и не практиковали, а только "бочка". Самолет в отличие от ПП не так долго находится в перевернутом положении, чтобы сорваться в штопор.
Поправьте, если неправ.
Местный
Захарий, безопасное выполнение бочки зависит и от самолета, и от того, как он хочет ее сделать. Факторов достаточно много.
P.S. Запишись на пилотаж
Black Cat
Старожил
Гм. занятно у него колеса ОШ полуторчат, однако.
ЗЫ. Если по сабжу - неединожды лично видел бочки в исполнении Ан-74 и Ан-28 на киевско-гостомельских показузах.
Рассказываем, кто, когда и зачем придумал самые сложные и завораживающие фигуры высшего пилотажа, а главное — как их выполнить.
Колокол Квочура
Как: Самолет поднимает нос вверх на нулевой скорости, после чего опрокидывает его вниз, имитируя движение языка колокола. Отсюда и название фигуры.
Когда: Впервые фигура была представлена в 1988 году на авиасалоне в английском Фарнборо. За штурвалом истребителя четвертого поколения МиГ-29 сидел летчик-испытатель Анатолий Квочур.
Бочка
Как: Самолет поворачивается вокруг своей горизонтальной оси на 360 градусов. В зависимости от количества оборотов бочка бывает одинарная, полуторная и многократная.
Когда: впервые выполнил маневр американец Дэниел Мэлони в 1905 году. Во время Второй мировой эта фигура спасла не одну жизнь.
Иммельман
Как: Самолет делает боевой разворот — полубочку в верхней части полупетли.
Зачем: фигуру Иммельмана начали преподавать в летных школах. И сегодня она входит в базовые фигуры, которые должны уметь делать все военные летчики.
Плоский штопор
Как: Самолет снижается по крутой нисходящей спирали небольшого радиуса.
Зачем: В наши дни эту некогда смертельную фигуру отрабатывают во всех авиационных учебных заведениях на винтовых машинах, она входит в регламент соревнований по самолетному спорту. Однако в России исполнение штопора на реактивных истребителях запрещено из соображений безопасности, они выполняют только плоский штопор. Несмотря на то что со штопором научились бороться, он и по сей день уносит жизни.
Чакра Фролова
Как: Фигура, при которой самолет на малой скорости разворачивается вокруг своего хвоста, образуя мертвую петлю с очень малым радиусом разворота.
Когда: Впервые показана публике на истребителе Су-37 Евгением Фроловым в 1995 году на авиасалоне в Ле-Бурже.
Зачем: Фигура названа в честь древнего индийского оружия, которое представляет собой кольцо с режущей внутренней кромкой. Чакра Фролова может выполняться только на самолетах с изменяемым вектором тяги. Фигура не применялась во время воздушного боя. Ее демонстрируют во время показательных выступлений на выставкax и авиационных пpaздникax, доказывая аэродинамическое совершенство рoccийскиx истребителей поколения 4+.
Хаммерхед
Как: Самолет свечой уходит вверх, зависает в воздухе и, развернув нос к земле, направляется вниз.
Когда: Есть мнение, что фигуру впервые выполнил немецкий пилот, чемпион мира по аэробатике и авиаконструктор Герхард Физелер в конце 1920-х.
Зачем: Применение этой фигуры во время воздушного боя равносильно подписанию самому себе смертного приговора. Самолет, зависающий в воздухе, становится идеальной мишенью для противника. Зато во время демонстрационных полетов поворот на вертикали вызывает ажиотаж у зрителей, поскольку смотрится очень эффектно. Эта фигура входит в комплекс упражнений в самолетном спорте, но реактивные истребители ее не исполняют.
Фигура Пугачева
Как: Фигура, при которой нос самолета поднимается вверх на 110 градусов на Су-27, (на Су-37 — до 180 градусов) по отношению к направлению движения, а затем опускается обратно.
Когда: Впервые была выполнена в испытательном полете заслуженным летчиком СССР Игорем Волком. Широкой публике кобру продемонстрировал Виктор Пугачев на международном салоне во французском Ле-Бурже в 1989 году. Когда истребитель Су-27 русского летчика резко задрал нос, организаторы авиашоу решили, что произошел сбой в системе и воздушное судно сейчас упадет. Но самолет не сорвался в штопор, а полетел в прежнем направлении. Пугачев за освоение новой техники получил звание Героя Советского Союза, а фигура, несмотря на то что была придумана другим летчиком, получила имя первого демонстратора.
Зачем: Маневр подходит для ухода не только от истребителя противника, но и от ракет с инфракрасными головками самонаведения. Тем не менее кобра еще не использовалась в бою.
. огромные бочки с этиленгликолем вместо пассажиров, "центр управления полетами" вместо бизнес-класса и только небольшая кухня в хвосте напоминает нам привычный пассажирский самолет. Это самый современный дальнемагистральный лайнер - Airbus A350! Их построено уже пять экземпляров и все задействованы во всесторонней программе сертификации, ведь совсем скоро, уже этой осенью первый А350 будет передан заказчику - ближневосточному перевозчику Qatar Airways.
Я часто показываю салоны бизнес- или эконом- классов, как-то даже в моем блоге мелькнул СorporateJet Эйрбас, а сегодня я впервые приглашаю вас на борт испытательного самолета, самого нового пассажирского самолета в мире. Я сам впервые увидел его на Фарнборо, до этого смотрел фотографии только в блоге у Марины fotografersha , а тут такая удача - даже смог попасть внутрь!
Также я расскажу немного о программе сертификации А350 по состоянию на текущий момент: что сделано и как это работает. Ну и зайдем в кабину пилотов А350 :)
Airbus A350 XWB (Extra Wide Body) — семейство дальнемагистральных широкофюзеляжных двухдвигательных пассажирских самолётов, разработанных концерном Airbus в качестве замены A330 и A340. A350 — первый самолёт Airbus, в котором фюзеляж и крыло в основном изготовлены из углепластика. Он может перевозить от 250 до 350 пассажиров в типовой трёхклассной конфигурации, с максимальной вместимостью 440 пассажиров, в зависимости от модификации. Семейство А350 XWB успешно конкурируют сразу с двумя типами: Boeing 787 и Boeing 777.
В семейство A350 XWB входят три модели:
- А350-800 (276 пассажиров в трех классах ),
- А350-900 (315 пассажиров , три класса),
- А350-1000 (369 пассажиров , три класса).
Самолеты способны выполнять беспосадочные полеты на расстояния до 15 000 км.
Общее кол-во заказов на А350 – 742 заказа, 38 заказчиков. Кстати, первым заказчиком в СНГ станет Аэрофлот, который заказал 22 самолета с первой поставкой в 2018ом году.
Сейчас в программе тестовых полетов участвую все пять самолетов, отличающихся друг от друга ливреей:
- MSN1, MSN3 – стандартная эйрбасовкая ливрея,
- MSN2 – "композитная" ливрея,
- MSN4 с лого Qatar /Airbus,
- MSN5 –"композитный хвост".
Из них MSN2 и MSN 5 оборудованы пассажирским салоном. На авиасалон в Фарнборо-2014 прилетел MSN4, на него мы с вами и поднимемся.
Сертификация самолета запланирована на Q3 2014 года, ввод в эксплуатацию Q4 2014 года, Заказчик Qatar Airways. В среднем каждый A350 XWB проводит в воздухе около 80 часов в месяц, что является одним из самых высоких показателей за всю историю тестовых программ Airbus.
Прогресс не стоит на месте, вот так выглядел процесс раньше и сейчас:
С 1987 года по настоящий момент количество тестовых измеряемых параметров увеличилось в 50 (!) раз.
В общей сложности все 5 самолетов А350 уже выполнили свыше 500 полетов общей продолжительностью свыше 2000 часов (на июль 2014). Вся программе тестовых полетов рассчитана на 2500 часов.
На самолете установлено тяжелое инструментальное оборудование (Heavy FTI), он используется в основном для тестирования разных допустимых режимов полета, а также оценки закритичных величин и параметров Так, во время полетов была достигнута скорость в 0,89 М и высота эшелона в 13 137 км. Кроме того, было проведено множество тестов на отказы основных систем самолета, посадка в автоматическом режиме, прерванный взлет, сваливание, взлет на минимальной скорости. Самый длительный беспосадочный перелет А350 составляет 14,5 часов по маршруту Сингапур Тулуза.
3 июня был выполнен 7-часовой дневной полёт из Тулузы в Тулузу, а 4 июня завершился второй 12-часовой, но ночной перелёт по тому же маршруту. Во время обеих рейсов на борту находилось по 250 пассажиров (сотрудники Airbus), а также бригады бортпроводников из Air France и Lufthansa.Хотя такие полёты не являются обязательной частью сертификационных испытаний, но Airbus хочет протестировать готовность самолёта к перевозке реальных пассажиров. Во время полетов пассажирам была поставлена задача оценить работу систем салона, включая кондиционирование, освещение, акустику, систему развлечений (IFE), багажные полки, электрику, туалеты .
А350 XWB MSN 2 прилетел в США, где в специальной климатической лаборатории McKinley, расположенной на территории военно-воздушной базы Иглин на северо-западе штата Флорида, прошли его испытания в экстремальных климатических условиях. Здесь самолет проведет несколько недель, в течение которых специалисты Airbus будут проверять работоспособность систем самолета, а также элементов пассажирского салона в условиях сверхнизких и сверхвысоких температур. Во время тестирований температура опускалась до минус 40
- Боливия - испытания в условиях высокогорья (аэродром в Кочамамбе 2500 м над уровнем моря) и Ла-Пасе (4000 м). С обоих аэродромов были выполнены взлеты/посадки, в том числе с имитацией отказа , а также уход на второй круг в автоматическом режиме
- Канада ( Икалуит) – испытания в условиях низких температур. Во время испытаний температура воздуха опускалась до -28°C. В этих условиях проверялась работоспособность всех систем самолета, в том числе запуск двигателей и ВСУ после предварительного охлаждения. Кроме того, самолет выполнил несколько прерванных взлетов, руление на низких скоростях и полноценный полет.
- о. Мартиника – испытания двигателя при повышенных температурах
- испытания в условиях высоких температур. Тесты проходили в городе Аль Аин ( ОАЕ) при температурах выше 40°C.
Лайнер A350 XWB (MSN005) поднялся в воздух оборудован полноценным пассажирским салоном. Он будет задействован в программе контрольных полетов на проверку совместимости лайнера с инфраструктурой аэропортов, а также для валидации ETOPS.
Вот так графически выглядит испытательная и сертификационная программа А350.
Но вернемся к лайнеру, в салон которого мы сейчас с вами зайдем - MSN4, чем же он примечателен:
А350 XWB MSN4 успешно выполнил программу испытаний защиты двигателей от попадания воды с поверхности ВПП, залитой водой. Во время этих испытаний, которые проводились в г. Истр (Франция), тестовый самолет А350 XWB (MSN004) выполнял руление по мокрой ВПП на разных скоростях (от 60 до 140 узлов) по специально созданному “бассейну” длиной 100м, шириной 29м и глубиной 22 мм.
В ходе тестирований оценивались поведение самолета на мокрой ВПП, работа двигателей при малых скоростях движения самолета и взлетном режиме, а также при максимальном режиме реверса тяги. Данные тесты продемонстрировали, что во время движения самолета по мокрой полосе вода и брызги не попадают ни в двигатели самолета, ни во вспомогательную силовую установку.
рабочее место инженеров испытателей:
Вот как выглядит дверь изнутри:
В хвостовой части салона есть несколько рядов кресел для персонала.
И настоящая кухня!
А теперь перейдем в кабину пилотов!
Здесь я встречаю летчика-испытателя Эйрбас Френка Чэпмена, с которым обедал в июле прошлого года в Тулузе. Он сразу же меня узнает и спрашивает "а тебя я где-то уже видел?!". Неожиданно и приятно :)
Здесь даже я не устоял от соблазна сфотографироваться :)
В Испытательном Центре Эйрбас работают:
- 43 пилота
- 69 летных бортинженеров
- 35 инженеров-испытателей, которые проводят наземных испытания
Тестовый период - это не только период испытаний и предпродажной сертификации нового самолета, это постоянный процесс разнообразных тестов, целью иногда являются совсем не данный самолет. Эйрбас всегда сохраняет у себя самый первый борт, вот к примеру сейчас есть 5 тестовых А350, первый останется точно у Эйрбас, а остальные могут быть впоследствии переданы заказчику. Количество в данном случае обусловлено более оптимальным сроками всего испытательного цикла.
Вот посмотрите на этот график, новейший А350 проходит сертификационную программу за такой же период, что и А320. При этом вы помните, что количество анализируемых параметров увеличилось в 50 раз!
В настоящий момент 22 самолета участвуют в испытательных программах и с каждым годом это число будет увеличиваться.
Вот, к примеру, А340 на заводе в Тулузе, в прошлом году на нем испытывали варианты винглетов для А330-Нео.
Слева в той же Тулузе вы видите два А380, на одном из них испытывали двигатели для А350, заменив один из четырех двигателей на новый для А350.
Вот присмотритесь к фотографии - один из двигателей (синий) - это испытательный Trent для А350. Ну и ливрея на А380 "flyuing for A350":
Я продолжу рассказывать про Эйрбас на авиасалоне Фарнборо в одном из следующих репортажей.
Покажу маленький, но "пятизвездочный" А320 Corporate-Jet:
А сегодня вечером несколько фотографий летной программы А350, который пилотировал Френк Чепмен:
Интересно!? Поделитесь!
Другие мои репортажи на авиационную тематику смотрите по тегу aviation
Что общего у истребителя с тарой для хранения жидкости и машиной Голдберга? Казалось бы только то, что самолет и бочка могут оказаться частями бесполезного, но завораживающего механизма, ан нет. Фигура пилотажа бочка объединяет все эти вещи и не только.
Выполнение бочки никак не помогает гражданскому самолету довезти своих пассажиров до места назначения или истребителю в бою, но требует, при правильном выполнении, задействовать все органы управления самолетом: элероны, руль высоты и руль направления.
В данной публикации изложено описание процесса поворота самолета на 360 градусов вокруг продольной оси без снижения с точки зрения такой науки, как динамика полета, и приведено описание того, как можно заставить ваш самолет сделать бочку правильно.
Введение
Прежде чем начать практическую реализацию мы решили изучить это процесс с привлечением компьютерных моделей, и вот что из этого получилось.
Немного теории
Если посмотреть на материальную точку под микроскопом, она превратится в материальное тело. Оно и к лучшему: мы можем разглядеть у самолета фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, которое состоит из горизонтального стабилизатора и вертикального киля. На левой и правой консолях крыла расположены элероны, на горизонтальном хвостовом оперении — руль высоты, на вертикальном — руль направления. Если всем этим усиленно вертеть, аппарат начнет маневрировать, и задача сделать бочку сведется к тому, по какому закону изменять положение органов управления для достижения необходимой траектории движения аппарата в пространстве и относительно его собственных осей.
В российской/советской традиции система координат (СК), жестко связанная с летательным аппаратом, вводится следующим образом. Ось х направляется продольно в плоскости симметрии самолета, от хвоста к носу. Перпендикулярно этой оси по направлению вверх вводится ось y. Эти две оси дополняются до правой тройки векторов осью z. Получается, что ось z пройдёт вдоль правого крыла.
Инструментарий
Для моделирования движения аппарата мы используем инструментарий, который предоставляет программа для моделирования динамики летательных аппаратов с открытым исходным кодом JSBSim. Вывод графиков доверим gnuplot, а визуализацию маневров самолета FlightGear. В качестве базовой динамической модели возьмем истребитель North American P-51 Mustang: его маневренности будет достаточно для выполнения бочки. Для визуализации будем использовать менее агрессивный, спортивный самолет ЯК-53.
В этой строке первые параметры указывают внешний источник данных о динамике самолета при запуске симулятора. Параметр aircraft задает требуемую модель аппарата. Остальные параметры не обязательны, их значения можно найти здесь. Полезные сочетания клавиш:
Вот собственно и все, что нам понадобится в симуляторе FlightGear. Вернемся к программе моделирования динамики JSBSim. В каталоге JSBSim\aircraft находятся динамические модели самолетов. В каталоге JSBSim\engine находятся динамические модели двигателей и винтов. Динамические модели самолетов хранятся в отдельных каталогах в файлах вида name*.xml. В конце каждого файла есть секция, отвечающая за вид выходных данных при моделировании. Если мы хотим, чтобы вывод был в виде, подходящем для визуализации во FlightGear, то она должна выглядеть так:
Если же мы хотим сохранять данные в файл, то так:
Запускать процесс моделирования удобно при помощи пакетного файла, расположенного в корневой папке JSBSim\, строкой
Данный файл удаляет предыдущие результаты моделирования, запускает скрипт, расположенный по адресу \JSBSim\aircraft\p51d\scripts\, а затем запускает отрисовку полученных данных при помощи gnuplot. Параметр realtime необходимо указывать в случае, когда данные из JSBSim хочется получать в режиме реального времени, например, при визуализации во FlightGear.
Посмотрим на содержание файла скрипта:
Для правильного запуска в третьей строке указывается модель самолета, который будет смоделирован, и путь к инициализационному файлу с содержанием
Осталось только рассмотреть содержание файла для построения графиков через gnuplot:
Данный файл формирует и выводит изображение на экран трех графиков: угла крена, тангажа и высоты от времени. Данные для построения берутся из файла *имя_скрипта.csv. Попутно, имперские единицы переводятся в привычные нам, метрические. Можно изменить файл для вывода в форматах PostScript, PNG или PDF, раскомментировав соответствующие строки.
Вот, в общем-то, и весь процесс подготовки инструментов для самостоятельного моделирования и отображения движения самолета.
Моделирование и результаты
Результаты моделирования приведены на графике:
Видно, что самолет повернулся на 360 градусов по крену, однако, сделал этот маневр со снижением в 40 метров и наклонил нос на 14 градусов — это пример совсем не годной бочки.
И правда, если вспомнить, что самолет издалека это материальная точка, то при вращении проекция подъемной силы на направление силы тяжести уменьшается и самолет начинает снижение, а нам этого совсем не нужно, ведь мы хотим выполнить красивую бочку без снижения. Для этого, до того, как мы начали отклонять элероны, нужно создать запас вертикальной скорости. Берем штурвал на себя — отклоняется руль высоты — возникает момент силы относительно оси z. Нос самолета поднимается, и мы начинаем набирать высоту — в этот момент пора начинать вращение. Добавляем в скрипт отклонение руля высоты на 40 процентов за 0.4 секунды до начала отклонения элеронов и возвращаем его в нейтральное положение. За 0.2 секунды до окончания вращения берем штурвал полностью на себя, чтобы устранить опускание носа самолета:
Смотрим, что получилось:
Запускаем и смотрим, что получилось:
По крену аппарат повернулся на 180 градусов, при этом общий размах изменения высоты составил около 2.5 м — это в пять раз меньше, чем в предыдущем случае. Можно сказать, у нас получилась почти идеальная бочка.
Вместо заключения
Итак, мы рассмотрели некоторые принципы выполнения фигуры высшего пилотажа бочка и убедились, что, действуя разумно, мы можем на симуляторе выполнить неплохую по качеству бочку. Хорошо бы перейти к практике, и вот с помощью чего мы предполагаем это сделать — авиамодель + stm32f103 + mpu9250. Все эти элементы легко доступны и дешевы, так что любой желающий сможет попробовать сделать это сам. Результаты проб, ошибок и инструкция для повторения — тема следующих публикаций.
Читайте также: