Вертолет посадка с выключенным двигателем
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 19.09.2024
Спуск, или планирование, выполняется на таком режиме работы несущего винта, когда воздух проходит сквозь ометаемую винтом поверхность снизу вверх. При этом угол атаки винта А может изменяться в больших пределах, от незначительных углов до +90°. При А= +9СР воздух проходит через ометаемую винтом поверхность снизу-вверх в осевом направлении, и вертолет опускается отвесно.
В остальных случаях происходит косая обдувка винта, и вертолет опускается по наклонной траектории. Рассмотрим спуск по наклонной траектории.
Кроме того, должны быть уравновешены моменты, действующие вокруг трех осей.
Вертолет может планировать под любым углом к горизонту. В случае крутого планирования несущий винт устанавливается под положительным углом к набегающему потоку воздуха, поток косо проходит через ометаемую винтом поверхность снизу-вверх). В тех случаях, когда выполняется пологое планирование, несущий винт устанавливается под отрицательным углом к потоку, поток косо проходит через ометаемую винтом поверхность сверху вниз) так, как это имело место при горизонтальном полете или при наборе высоты по наклонной траектории. При этом величина подъемной силы определяется установкой общего шага несущего винта и оборотами двигателя.
При большом шаге (большой газ) вертолет будет набирать высоту. При уменьшенных значениях шага и газа вертолет будет лететь горизонтально. При малом шаге (малом газе) — планировать.
Отвесный спуск производится на А = + 90°, поток будет обдувать несущий винт в осевом направлении, снизу-вверх. Винт, отбрасывая массу воздуха вниз, будет создавать подъемную силу, уравновешивающую вес вертолета и обеспечивающую спуск с любой скоростью, вплоть до зависания на любой высоте ниже статического потолка.
С увеличением скорости спуска несущий винт поглощает все меньше и меньше мощности двигателя, так как набегающие на винт снизу струи воздуха раскручивают его, как ветряную мельницу.
При достаточно больших скоростях снижения наступает режим самовращения (авторотация) несущего винта, когда работа двигателя может оказаться вообще излишней, так как всю работу вращения несущего винта выполняет набегающий снизу поток.
При приближении к земле на расстояние, равное диаметру несущего винта и менее, тяга его значительно увеличивается, а за счет этого уменьшается скорость снижения.
При отказе двигателя посадку можно совершить на режиме самовращения несущего винта (авторотации). Как мы уже знаем, в обычном полете подъемную силу для вертолета создает несущий винт (ротор), приводимый во вращение двигателем.
Производить посадку на режиме самовращения — это значит планировать за счет подъемной силы, создаваемой винтом, который вращается под действием набегающего и проходящего через ометаемую им поверхность потока воздуха.
В школе делают такой опыт. Берут два сосуда: из одного воздух выкачивается, а из другого нет. Если поместить в верхней части каждого сосуда по кусочку ваты и одновременно опустить их, то в сосуде, где выкачан воздух, вата достигает дна сосуда раньше, чем в сосуде с воздухом.
Это происходит потому, что воздух оказывает падающему телу сопротивление. При этом сила сопротивления воздуха направлена вверх, против силы веса.
Сила же сопротивления, направленная против силы веса, и есть подъемная сила.
У падающего в воздухе тела подъемная сила (сила сопротивления) с ростом скорости падения все время возрастает, пока не станет равной силе веса, после чего падение продолжается уже с постоянной скоростью. Так, например, падает парашютист при затяжном прыжке.
Сила веса приложена в центре тяжести тела. Сила сопротивления — в центре давления тела.
Если центр тяжести случайно будет совпадать с центром давления или будет находиться строго под центром давления, то тело будет падать спокойно. Если же центр тяжести окажется в стороне от центра давления, то под действием момента силы падающее тело начнет вращаться вокруг центра тяжести. Когда тело повернется, то изменит свое положение центр давления, при этом вращение может начаться в другую сторону и продолжаться до тех пор, пока центр тяжести не окажется строго под центром давления. Так, покачиваясь, падает осенью в безветренный день опавший с дерева лист.
А вот семена клена падают иначе. Они не покачиваются, а вращаются вокруг вертикальной оси.
Они вращаются при этом под действием набегающего потока воздуха, создавая подъемную силу. А если подъемная сила направлена не строго вертикально, а несколько наклонно, то составляющая подъемной силы уже в качестве тяги сообщит телу поступательную скорость.
Для создания подъемной силы и тяги необходимо, чтобы несущий винт вращался.
Как правило, вращение создается двигателем, а если двигателя нет (отказал, выключен), надо воздействовать на винт потоком воздуха.
Для того чтобы на несущий винт набегал поток воздуха, надо, чтобы винт перемещался относительно воздуха — опускался или двигался поступательно или совершал эти перемещения одновременно.
Эти условия всегда налицо у вертолета, у которого отказал двигатель.
Если вертолет летит горизонтально со скоростью, например, 150 км/час и двигатель отказал, то, конечно, скорость вертолета сразу не упадет. По инерции также еще некоторое время будет вращаться и несущий винт.
Вертолет начнет постепенно снижаться, при этом постепенно будет гаснуть его поступательная скорость и расти вертикальная скорость. Если сначала винт вращался от двигателя, а затем, когда двигатель выключен, — по инерции, то теперь он будет продолжать вращаться под действием набегающего на него потока воздуха за счет поступательной скорость и снижения вертолета.
Однако для этого необходимо, чтобы угол установки лопастей (угол атаки, шаг винта) был вполне определенным, о чем будет сказано дальше.
Для выяснения условии самовращения несущего винта разберем работу элемента лопасти.
Силы, возникающие на элементе лопасти, зависят от величины и направления (угла атаки) суммарной скорости W, с которой профиль встречается с воздухом. Когда угол атаки винта отрицательный, скорость W подходит к профилю так, как это показано.
Под воздействием потока воздуха на элементе лопасти возникает аэродинамическая сила. Разложим эту силу на два направления: по потоку и перпендикулярно к нему.
Сила направленная перпендикулярно потоку, и сила, направленная по потоку, определяют собой как подъемную силу, создаваемую элементом лопасти, так и сопротивление вращению. Сопротивление вращению лопасти определяется суммой проекций сил. причем обе проекции направлены назад, против вращения. В этом случае, естественно, ни о каком самовращение несущего винта не может быть и речи. Наоборот, чтобы вращать винт, надо преодолеть момент сопротивления вращению, сообщая винту вращение от двигателя.
В случае, который характерен для положительного угла атаки несущего винта и малых установочных углов лопастей, получается иное направление сил. Теперь, если проекция силы на плоскость вращения направлена назад и препятствует вращению лопасти, то проекция силы на плоскость вращения направлена вперед и способствует вращению.
В том случае, когда обе проекции равны, наступает режим устойчивого самовращения несущего винта, т. е. вращения с постоянной скоростью без затраты мощности от двигателя, так как нет сил, препятствующих вращению, стремящихся остановить винт. Вращение, раз начавшись, продолжается с постоянным числом оборотов. Несущий винт, обдуваемый потоком воздуха снизу-вверх, работает, как ветряная мельница.
Следовательно, режим самовращения наступает при положительном угле атаки всего винта, когда лопасти установлены на малый установочный угол (малый шаг).
При этом винт будет создавать подъемную силу, равную сумме проекций сил на ось вращения (т. е. равную силе. На режиме самовращения вертолет, конечно, не может набирать высоту. Не может он также продолжать горизонтальный полет. На режиме самовращения вертолет может только снижаться. Имению снижение является источником скорости воздушного потока, обеспечивающего самовращение винта.
Переход на режим самовращения при отсутствии автомата сброса шага винта усложняется, так как появляется много факторов, отвлекающих внимание летчика: падает число оборотов, изменяется поле скоростей от винта, изменяются моменты на фюзеляже (появляется тенденция к пикированию), изменяются усилия на ручке управления.
Переход на режим самовращения возможен при различных скоростях полета вертолета. Эти скорости обычно не превышают 100 км/час. Возможен переход на самовращение также и при висении. Однако в последнем случае переход от висения к самовращению требует относительно большого времени, в течение которого вертолет теряет высоту. Поэтому режим висения рекомендуется осуществлять на высотах не менее 150—200 м. В противном случае можно
не успеть перевести винт на режим самовращения в случае отказа двигателя.
Висеть можно также на высоте менее 10 м. Если при этом откажет двигатель, то до момента встречи с землей вертолет не успеет набрать большой вертикальной скорости снижения.
Скорость снижения на режиме самовращения при вертикальном спуске может достигать 10 и более метров в секунду в зависимости от величины удельной нагрузки на каждый квадратный метр ометаемой поверхности несущего винта. Вертикальная скорость снижения пропорциональна корню квадратному из удельной нагрузки, т. е. большие нагрузки приводят к быстрому снижению.
Снижение на режиме самовращения при наличии поступательной скорости значительно безопаснее. Так, при спуске по наклонной траектории с наивыгоднейшей скоростью вертикальная скорость снижения составляет 0—8 м/сек, что не превышает скорости снижения парашютиста.
Сегодня мы зайдем в сумрачную зону пилотажа, где полет модели заметно отличается от привычного, где вертолет сможет парить как планер и добывать энергию в буквальном смысле слова из воздуха. Мы будем учиться собирать эту энергию, сберегать ее и тратить крайне осмотрительно. И так, сегодня тема авторотации.
Для чего?
Впрочем, если вас не беспокоит тема падений из-за отказа силовой установки, тогда подумайте о освоении аэробатики с выключенным мотором. Аэробатика во время авторотации, эта совершенно отдельная область полетов, крайне захватывающая и зрелищная, даже независимо от результата. :-)
Если вы заинтригованы, то эта статья для вас, в противном случае можете возвращаться к привычным полетам и готовиться к починке поломанных шасси. ;-)
Что требуется от модели для авторотации?
Во-первых, нужна модель, которая в принципе умеет выполнять авторотацию. Модель должна иметь изменяемый общий шаг и должна быть оборудована обгонной муфтой, позволяющей ротору свободно вращаться при остановленном моторе. Модели с фиксированным шагом, в том числе и вертолеты соосной схемы для авторотации не годятся абсолютно.
Во-вторых, важен размер модели, поскольку от этого зависит способность ротора запасать энергию. Я не видел, что бы модели класса 200-250 выполняли авторотацию. Нечто похожее на авторотацию выполняют модели 450-ого и 500-ого класса, но не все и не особо хорошо. Вполне сносно авторотируют модели 30-ого класса ДВС или 550-ого класса электро (с лопастями 550мм). Настоящий фан авторотации начинается с моделей 50-ого и 90-ого класса, т.е. с размера лопастей 600мм-700мм. Чем длиннее лопасти, тем больше энергии может запасти ротор и тем больше позволит сделать модель.
В-третьих, потребуется настройка режима отключения мотора Throttle Hold. Настройка выполняется в аппаратуре и зависит от вашего передатчика. В этом режиме для ДВС мотор должен переходить на холостой ход, для электромодели мотор должен полностью отключаться.
В-четвертых, кривая шага в режиме Throttle Hold должна иметь как минимум -4 градуса в нижнем положении стика шага и +10. +12 градусов в верхнем. Я предпочитаю кривую шага, совпадающую с режимом Idle Up, т.е. симметричную: с нулем в центре и общим диапазоном: -12. 0. +12. Отрицательные углы понадобятся для раскрутки ротора во время спуска, положительные для посадки модели.
В-пятых, лопасти! Для авторотации больше подойдут тяжелые лопасти, так как они позволят запасти больше энергии. Совсем легкие лопасти, скорее всего, не дадут достаточного запаса для плавной посадки. Подбор лопастей, подходящих одновременно для вашего стиля полета и для авторотации, вещь сугубо индивидуальная. Как отправную точку можно использовать рекомендацию производителя вашей модели. Обычно рекомендуют некие усредненные лопасти, которые вполне подойдут и для 3Д полета и для авторотации.
Идея авторотации.
Ошибочно думать, что авторотация это падение вертолета. Спуск в набегающем потоке воздуха позволяет поддержать обороты ротора и раскрутить его для плавной посадки. Во время спуска ротор работает, как ветряная мельница. За счет потери высоты потенциальная энергия парящей модели переходит в кинетическую энергию вращения ротора. Подробное рассмотрение сил, действующих на ротор во время авторотации достойно отдельной статьи. Здесь же приведу пару иллюстраций, чтобы понять основную идею.
Полет под тягой.
Авторотация.
Практика — полноценный спуск.
Начнем с полного описания маневра и затем перейдем к описанию деталей. Итак, исходное положение на высоте 30-50 метров (можно и выше, но позже), носом против ветра. Стачала необходимо дать небольшой разгон вперед и затем выключить двигатель (Точка А). Во время спуска шаги необходимо удерживать на уровне -3-5 градусов. При кривой шага +-12 градусов это соответствует положению стика чуть ниже средней точки. При определенном шаге лопасти будут издавать легкое равномерное фырчанье, что говорит о наиболее эффективном для авторотации шаге лопастей, хотя при этом спуск может быть достаточно быстрый.
Схема выполнения авторотации
Далее идет фаза планирования (Точка B и C), при которой вертолет двигается вперед и постоянно снижается, а скорость вращения ротора поддерживается за счет набегающего снизу потока воздуха. Угол спуска зависит от силы встречного ветра. Чем ветер сильнее, тем круче нужно держать линию спуска, т.е. горизонтальная скорость модели относительно земли будет ниже, но относительно набегающего воздуха скорость будет примерно одинакова в обоих случаях.
Зависимость угла наклона линии спуска от силы встречного ветра.
Еще одна опасность жесткой посадки с касанием хвостом — возможность удара по балке. В сочетании с мягкими демпферами и отклонением стика элерона назад, жесткая посадка может привести к тому, что ротор отклонится назад слишком сильно и ударит по балке, поэтому сразу привыкайте перед самым касанием выравнивать вертолет в горизонт или даже немного наклонять вперед.
Тренировка.
Спуск с мотором.
Для начала необходимо отработать спуск модели к точке посадки, не выключая мотор и не сажая модель. Это упражнение позволит отработать навык ориентации во время непрерывного спуска модели по наклонной линии. Воображаемая точка посадки должна быть расположена на безопасном расстоянии в 5-9 метрах перед пилотом. Начнем с высоты 10 метров и линии спуска под 45 градусов к горизонту. Ровно завесьте модель, толкните немного вперед и установите шаги примерно на уровне -4 градуса. За 2-3 метра до земли выполните торможение, немного отклонив модель назад, и остановите спуск, добавив положительные шаги. Во время торможения обратите внимание на то, что модель должна начать снижать горизонтальную скорость и скорость спуска. Обратите внимание на то, в какую точку пришла модель во время спуска, если не долетела до воображаемой точки посадки, то в следующий раз скорректируйте начало маневра: в ветреную погоду начальную точку выберите ближе к себе, в тихую погоду увеличьте горизонтальную скорость в начале маневра.
Отработайте спуск с разных сторон: слева, справа, и из диагональных направлений под 45 градусов носом к себе. Из соображений безопасности во всех случаях не допускайте, чтобы модель спускалась прямо на вас, линия спуска всегда должна проходить мимо. Затем во время спуска начните корректировать направление, немного поворачивая модель влево-вправо рулем и элеронами.
Отдельно отработайте посадку в положении боком и кабиной к себе. Выполните это упражнение из висения перед собой. Навык посадки боком и кабиной к себе пригодятся при реальной посадке во время авторотации.
Освоив спуск и посадку, выполните комбинированный маневр, состоящий из обоих элементов: спуск с высоты 10 метров к точке посадки и сама посадка без длительного зависания перед касанием земли.
Теперь попробуйте увеличить высоту и повторите упражнение. Обращайте внимание на то, в какую точку приходит вертолет, и соответствующим образом корректируйте точку начала спуска и начальную скорость.
Аварийный выход.
Как и в остальных упражнениях, здесь тоже есть аварийный выход, который, в этот раз больше зависит от модели, а не от пилота. Суть его проста — иметь возможность запустить мотор из состояния Throttle Hold. Для ДВС потребуется уверенная работа мотора на холостых оборотах в режиме Throttle Hold и надежный выход на рабочие обороты. Если аппаратура позволяет, добавьте небольшую паузу на переход из режима Throttle Hold в Idle. 1,5-2 сек. будет достаточно и позволит снизить нагрузку на сцепление и шестерни во время раскрутки мотора. С электромоделями все несколько сложнее, поскольку обычно в регуляторах используется мягкий старт, который при попытке выхода из авторотации может стать причиной значительной задержки в раскрутке ротора. Для тех, кто использует регуляторы Castle Creations, доступен специальный режим авторотации, благодаря которому возможна быстрая раскрутка ротора при переключении из Throttle Hold в Idle.
Я готов к авторотации?
Это хороший вопрос, ведь в авторотации есть только одна попытка и к этой попытке лучше тщательно подготовиться. Скорее даже подготовиться морально: мысленно повторите последовательность действий, выполните пристрелочный спуск с работающим мотором, убедитесь, что вы правильно выбрали точку начала спуска, скорость и угол спуска и затем… просто сделайте это. :) Уверен, что у большинства авторотация получится с первого раза, и если уж не делать совсем грубых ошибок, то посадка пройдет гладко и вы по праву будете горды и собой и вашей моделью, которая, как и вы смогла сделать ЭТО и уцелеть. Один мудрый совет я вычитал в свое время и делюсь с вами: сделайте первую попытку в воскресенье ближе к концу летного дня. Если все пройдет гладко, сможете спокойно собраться и поехать домой с чувством полного удовлетворения. Если же полет закончится с происшествием, то, во-первых, сегодня вы уже полетали, а значит день прошел не зря, во-вторых, у вас будет целая неделя на то, что бы подготовить модель к следующим выходным.
Приступим. Реальный спуск с высоты 10-20 метров.
Получилось? Отлично! Но не спешите сразу повторить свой подвиг. Потерпите до следующего летного дня, чтобы сначала переварить ваши эмоции и приобретенный опыт.
Спуск со 100 метров.
Вот где начинается фан авторотации. Спуск с большой высоты сравним с прыжком банджи. Если прыгнуть без оборудования, то катастрофа неминуема, если же вооружиться резиновым жгутом (в нашем случае техникой авторотации), то кайф от плавной посадки в нужной точке и аплодисменты зрителей будут вам наградой. В целом, для спуска с такой высоты не потребуется какой-то специальной техники кроме орлиного зрения и понимания принципов авторотации. Линейно продолжите траекторию от 10 метров вверх до желаемой высоты и сделайте все то же самое. Во время спуска можно немного растянуть траекторию, если выровнять модель в горизонт и убавить отрицательные шаги. Можно ускорить спуск, наклонив модель немного носом вперед и добавив немного отрицательных шагов. Следите за скоростью приближения модели. Для остановки с более высокой скорости торможение нужно будет начинать раньше и выше.
Что может пойти не так, и на что обратить внимание:
1.Модель спускается слишком быстро или слишком медленно. В зависимости от силы ветра старайтесь держать спуск модели ближе к 45 градусам к горизонту для тихой погоды и ближе к 60 градусам для ветреной. Если модель отклоняется от этой линии, значит вы добавили слишком много или мало отрицательных шагов.
2.В ветреную погоду выполнять авторотацию проще, так как при посадке, когда скорость модели относительно земли невысока, ветер увеличивает количество воздуха, проходящего через ротор, и тем самым поддерживает вращение лопастей.
3.В тихую погоду или в штиль энергии для посадки модели будет меньше, так как нет встречного ветра, который помогает раскрутить ротор.
4.Если в лопастях не остается энергии для плавной посадки, то либо вы держали слишком мало отрицательных шагов и ротор сильно затормозился, либо сильно натянут ремень и велики потери в трансмиссии, либо лопасти слишком легкие и не запасают достаточно энергии.
5.Не стоит давать полные отрицательные шаги. Скорость спуска при этом значительно вырастет, а скорость вращения ротора может даже снизиться.
6.Полностью гасите горизонтальную скорость как можно ближе к земле и не задерживайте вертолет в висении над землей, так как в момент срыва вертолет будет неуправляемо падать. Лучше посадить модель за мгновение до того, как лопасти перестанут держать.
Что еще:
Растянутая авторотация.
Эта авторотация потребует определенных уверенных навыков для успешного выполнения. Суть маневра сводится к тому, что бы на последней стадии спуска, во время торможения продолжить полет вперед почти над самой землей. При этом необходимо почти полностью выровнять модель в горизонт, сохранив небольшой дифферент на корму, чуть прибавить положительных шагов и внимательно следить за оборотами, что бы посадить модель за мгновение до того, как закончится энергия в лопастях. И немного энергии надо оставить для гашения горизонтальной скорости перед самой посадкой.
Растянутая авторотация. В точке Е необходимо удерживать шаги едва достаточными для полета и затем приземлиться на остатках инерции в лопастях.
Хорошо освоившись с обычной авторотацией, попробуйте выполнить авторотацию хвостом вперед и авторотацию с пируэтом. Пируэт лучше выполнять в сторону вращения ротора, чтобы не тратить энергию на преодоление сил трения в трансмиссии вертолета.
Заключение.
На сегодня все, но это не значит, что тема авторотации исчерпана. Мы еще вернемся к ней в темах о 3D полетах, что бы посмотреть, как выполняется авторотация с бочкой К1.5, авторотация с флипом К2, а так же блейд стоп — авторотация с остановкой ротора в воздухе. Тем временем практикуйтесь, набивайте руку и глазомер, подбирайте лопасти и настраивайте моторы и регуляторы. Все это очень пригодится и при освоении более сложных элементов авторотации.
До встречи на полях!
Вертолеты
Пытался осознать - что это и зачем это. По факту - это обычная авторотация с нулевой поступательной скоростью. Есть некоторые уточнения, т.к. велико разночтение - сам столкнулся.
Вариант 1.
- Мы тут осевую авторотацию выполняли с высоты в 300 метров!
- Как?
- Скорость почти ноль, коррекция на ноль, шагом подбираем обороты НВ, РАЗГОНЯЕМСЯ до 70 узлов, далее - как при обычной авторотации!
Вариант 2.
- Висим на 30-40 метрах. Убираем коррекцию и с приличной вертикальной скоростью летим вертикально вниз. У земли на высоте метров 5 тянем шаг "под мышку". Если начать тянуть раньше - можно сначала остановиться, а потом уж рухнуть с метров 5-10. Так что раньше, чем нужно, тянуть нельзя. Помогает выжить при отказе двигателя на небольшой высоте и околонулевой скорости.
Разница в этих двух вариантах только в том, что с высоты, большей, чем 50 метров, можно успеть набрать поступательную скорость (ручку ЦШ вперед) и далее классическая авторотация. А на высоте до 50 метров поступательную скорость набрать не удастся, так что вниз и ловить момент для взятия шага в весьма активном темпе.
Т.е. "осевой авторотации" с высоты большей, чем 50 метров, фактически не существует. . Вернее, можно, конечно, и с 500 метров исполнить, но уверен, что вертикальная скорость будет такова, что притормозить вертолет для более-менее мягкой посадки уже не удастся.
Естественно, что все данные эмпирические, упоминания о данном упражнении пока нигде не нашел. Все для R-44.
Может, откомментирует кто?
При переучивании на МД-520 выполняли авторотацию со 150 м и V=0, шаг вниз, почти отвесное пикирование для разгона до 60 узлов и с 20 м начало выравнивания.
Авторотация с 2-4 м, выравнивание шагом соразмерно с приближением к земле.
Это перечислены безопасные упражнения. При выполнении авторотации выше 10 м и ниже 100 м уже все зависит от опыта и уже возможно разрушение матчасти.
Вот и я о том же.. Просто тут в клубе услыхал фразу из толпы инструкторов:
- Ну лечу я, значит, вижу, в ворота не попадаю по высоте и на ОСЕВОЙ авторотации захожу в них..
Если бы это не инструктор был - я бы ничего, понял, а так..
Речь идет о R44 ? У меня РЛЭ под рукой нет, но насколько помню, в диаграмме height-velocity запретная зона при нулевой поступательной скорости находится от 3 (трех) до ста с лишним (120 или 150, точно забыл) метров. Т.е. висеть на 30-40 метрах согласно РЛЭ НЕЛЬЗЯ.
Кроме того, знаю инструктора, которого другой инструктор (оба с огромным опытом) уболтал составить ему компанию для выполнения осевой авторотации как раз из этой запретной зоны - типа, он секрет знает. Результат - не поддающийся ремонту вертолет, не поддающийся окончательному лечению позвоночник моего знакомого и довольно серьезная травма у зачинщика.
Ну, от 3 метров - это перебор. Ground effect до 10-11 метров, в спорте висение на 11 метрах - завершающая стадия упражнения "развозка грузов". Посмотрю в РЛЭ.
"Возвращаясь к напечатанному"
Вчера и сегодня пробовал эту самую осевую авторотацию. Практическое применение она нашла как раз в спорте - упражнение на навигацию: когда надо пройти створ ворот на высоте не более 50 метров, а ты приближение этого створа прозевал и идешь высоко - или когда ты увидел мишень с высоты метров 300, а что на ней нарисовано, хрен разглядишь. Итак, на высоте 300 или чуть больше метров вертолет выставляется правым боком к направлению движения (как над землей для быстрой остановки), воздушная скорость падает до 0, шаг вниз, коррекция убирается. Обороты НВ регулируются шагом, естественно. Сыпется вниз довольно быстро. Метрах на 70 или больше - перевод в пикирование и вывод со скоростью узлов 40-50, с восстановлением оборотов двигателя. Эмпирическим путем установлено, что такой способ снизиться существенно быстрее нарезания спиралей на той же авторотации.
Ну и, естественно, такая авторотация нужна для точного попадания на площадку, которая оказалась под тобой в момент отказа. При вертикальном снижении можно даже сдать чуть назад - также не нарезая спирали.
Сегодня замерили вертикальную скорость на осевой авторотации: набрал 500 метров, пошел вертикально вниз. На высоте 400 метров включили секундомер. На высоте 100 метров остановили секундомер и начали выводить вертолет в горизонтальный полет.
300 метров преодолели за 27.8 секунд - т.е. вертикальная примерно 11 м/сек. Не слишком быстро, если учесть, что вертикальная на авторотации с поступательной скоростью 50 узлов составляет около 7 м/сек (как парашютист) и гасится шагом достаточно легко. Думаю, при 11 м/сек железо пострадает, а люди выживут (хоть и не без повреждений).
Вопрос этот возник на случай посадки на авторотации в "колодец" - на поляну, например. Т.е. гасишь поступательную скорость над поляной на высоте 30-40 метров - и пошел вертикально вниз. Скорость будет явно меньше 11 м/сек. Этот случай, кстати, за пределами РЛЭ - но мне применение осевой авторотации показалось более предпочтительным, чем приземление на кроны деревьев или в стены строений.
Предвидя вопросы: на борту я был не один, конечно же - продолжаю учиться
В критической ситуации ты никогда не воспаришь на уровень своих ожиданий - ты неизбежно провалишься на уровень своей натренированности (с)
Коротенько.
Известны четыре режима работы несущего винта:
- осевое обтекание;
- косая обдувка;
- авторотация;
- вихревое кольцо.
Хочется напомнить о четвертом пункте на примере аэродинамики вертолета Ми-8.
Режим вихревого кольца наступает в диапазоне воздушной скорости 0 - 40 км/час и вертикальной скорости снижения 4-6 м/сек. Безопасный выход из этого режима возможен только увеличением воздушной скорости, конечно, при достаточном запасе высоты. А поэтому, все испытательные (тренировочные) полеты на предмет "осевой" авторотации просто опасны. Если кому-то и повезло, то только благодаря встречному ветру скоростью более 40 км/час (примерно 11 м/сек).
Рекомендации.
1. Взлет производить по-возможности с ИВВП энергично до достижения Vtoss;
2. При взлете вне зоны ВВП вертикальный набор выполнять с небольшим смещением назад, чтобы держать в поле зрения площадку на случай отказа двигателя для аварийного приземления на нее. Помнить, что начало взятия ручки шаг-газ (подрыв) соответствует высоте 0,6 высоты висения, на которой отказ произошел. Например:
отказ на высоте 10 метров - начало взятия ручки 6 метров.
3. Расчет на посадку, снижение и посадку выполнять в диапазоне воздушной и вертикальной скоростей, исключающих возникновение вихревого кольца, учитывая скорость и направление ветра.
Успехов!
Применение явления авторотации безопасно и предусмотрено в руководстве, но быстрое развитие ситуации иногда делает практически невозможным правильный выбор места посадки. Авария, в которой погиб журналист Рикардо Боехат, вызвала ряд вопросов и слухов, в том числе, что гибель вертолета вызвало столкновение с грузовиком.
Операция не только достаточно безопасна, но и предусмотрена в руководстве по эксплуатации любого вертолета, в дополнение к тому, что этому маневру обучают в авиационных школах с начального пилотного курса.
Что такое авторотация?
Авторотация на практике означает плавное снижение вертолета за счет вращения винта от набегающего снизу воздуха. Причины применения маневра довольно широки: от потери функциональности хвостового винта до отказа двигателя.
У обычного вертолета есть два ротора - основной, обычно называемый несущий, который создает подъемную силу и обеспечивает поступательное движение, и хвостовой винт, который, кроме стабилизации вертолета по оси движения, осуществляет управление направлением. В случае потери хвостового винта вертолет имеет тенденцию вращаться в направлении, противоположном основному ротору. Чтобы избежать такого эффекта, пилот может использовать относительно простой аэродинамический принцип: наклонить фюзеляж под некоторым углом по оси движения. В случае отказа двигателя маневр поддерживает подъемную силу, создаваемую главным ротором. Горизонтальное смещение поддерживает вращение ротора, генерируя подъемную силу, что позволяет безопасно осуществлять аварийную посадку.
Чтобы выполнить маневр, пилот отсоединяет главный ротор от двигателя, это все равно что отключить автомобиль на высокой скорости на дороге. Коробка передач отсоединяется от двигателя, но по инерции автомобиль продолжает движение, в случае, если он находится на спуске, автомобиль начнет набирать скорость. То же самое происходит в вертолете. Разница в том, что вертолету необходим воздушный поток вокруг фюзеляжа, чтобы сохранить скорость вращения ротора, а значит и подъемную силу.
Тем не менее, основным ограничением для выполнения посадки на авторотации является высота полета. В некоторых случаях из-за недостатка высоты относительно земли маневр становится трудным, а в некоторых случаях его невозможно выполнить безопасно.
Ниже на видео показан маневр, выполняемый во время обучения той же моделью самолета, на которой разбился журналист, Bell 206B3 Jet Ranger.
Читайте также: