+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Как самолет поворачивает: Недопустимое название

0

Как самолет поворачивает и тормозит в воздухе и при чем здесь крыло?

После того, как самолет отрывается от земли, он теряет все привычные нашему взгляду точки опоры и ему приходится полагаться только на свою скорость, за счет которой давление воздуха под крылом удается поддерживать выше, чем над крылом. В таких условиях все привычные способы маневрирования оказываются бесполезными, да и степеней свободы у самолета гораздо больше, нежели прямо, влево, вправо и назад. Как ему удается осуществлять маневрирование в воздухе, при чем с высокой точностью, ну и самое интересное: как можно разогнаться в воздухе довольно ясно, для этого есть несколько реактивных или винтовых двигателей, а как затормозить, особенно если самолет идет на снижение и при чем здесь крыло? На самом деле это не такая простая задача, учитывая что во время снижения самолета его скорость постоянно возрастет за счет действия ускорения свободного падения. Об этом поговорим в данном материале, доступно и просто. Приятного чтения!

Подъемная сила

На самом деле всем известно, что самолет удерживается в воздухе благодаря крыльям. За счет специального профиля и большой площади крыла, при увеличении скорости самолета поток воздуха «изгибается», встречая сопротивление наклоненного крыла, и давление воздуха под крылом значительно возрастает, а над крылом остается прежним, за счет чего самолет взмывает ввысь, курсируя по воздуху словно над водной гладью. Эта разница давлений и называется подъемной силой, которая зависит от угла атаки крыла (непосредственный угол наклона плоскости крыла навстречу воздушному потоку) и скорости потока воздуха (или крыла относительно воздушных масс — всякое движение относительно, мы это помним).

Подытожим: подъемной силой можно манипулировать изменяя два параметра: скорость и угол атаки. Подъемная сила названа таковой потому, что она направлена вверх от земли в небо, но на самом деле отклоняя любую плоскость в воздушном потоке можно создать разницу давлений между сторонами этой плоскости, соответственно будет возникать некая сила, направленная от стороны с большим давлением в сторону меньшего, причем плоскость может располагаться в любом положении, главное чтобы она находилась в набегающим воздушном потоке.

Системы управления

А сейчас рассмотрим управление самолётом. Группу бортовых аппаратов, гарантирующих регулировку перемещения «стальных птиц», именуют системой управления. Так как пилот размещён в кабине, а рули и элероны расположены на крыльях и хвосте самолёта, между ними установлена конструктивная связь. В её обязанности входит обеспечение надёжности, лёгкости и эффективности управления положением машины.

Разумеется, при смещении координирующих поверхностей, влияющее на них усилие увеличивается. Однако это не должно приводить к недопустимому возрастанию напряжения на рычагах регулировки.

Режим управления самолётом может быть автоматическим, полуавтоматическим и ручным. Если человек с помощью мускульной силы заставляет работать инструменты пилотирования, то такая система управления называется ручной (прямое регулирование лайнера).

Системы с ручным администрированием могут быть гидромеханическими и механическими. Фактически, мы выяснили, что крыло самолёта играет важную роль в управлении. На машинах гражданской авиации базовую регулировку осуществляют два пилота с помощью кинематических устройств, регулирующих усилия и перемещения, командных двойных рычагов, механической проводки и поверхностей управления.

Если пилот управляет машиной с помощью механизмов и устройств, обеспечивающих и повышающих качество процесса пилотирования, то система управления именуется полуавтоматической. Благодаря автоматической системе пилот лишь контролирует группу самодействующих деталей, которая создаёт и изменяет координирующие силы и факторы.

Плоскости крыла

Самолет имеет много степеней свободы, и за самые важные отвечает крыло: набор высоты и снижение, повороты, торможение, повышение подъемной силы при снижении скорости перед посадкой. Ну с высотой все понятно — в зависимости от угла атаки (который регулирует «хвостовое оперение» — руль высоты, наклоняя самолет либо носом вверх, либо вниз) подъемная сила либо возрастает, либо наоборот падает, а если она принимает отрицательные значения, то есть давление над крылом становится выше чем под крылом, самолет снижается. А как быть с поворотами и торможением?

Для этих целей служат другие управляющие плоскости, которые носят названия: элероны, спойлеры, интерцепторы, закрылки и предкрылки. Для того, чтобы самолет осуществил поворот в какую-либо сторону пилот отклоняет штурвал словно руль автомобиля, и на крыльях в соответствующие стороны отклоняются элероны.

Элероны: повороты вправо-влево

Элероны на каждом крыле работают одновременно в противоположных направлениях: если на правом крыле элерон отклоняется вверх, то на левом крыле элерон отклоняется вниз, на одинаковое количество градусов. В этом случае на правом крыле элерон станет «препятствием» воздушному потоку над крылом, точнее над самым краем крыла, значит давление над элероном будет возрастать и появится сила, толкающая край крыла вниз. Поскольку на противоположном крыле в данный момент будет происходить тот же процесс только в обратном направлении, получится вращающий момент: законцовка одного крыла движется вниз, а другого крыла вверх, и самолет наклоняется. Из-за профиля крыла в момент возникновения крена самолет начинает поворачивать в сторону крыла, направленного вниз к земле.

Интерцепторы и спойлеры: торможение самолета

Довольно часто пилотам приходится выдерживать жесткий скоростной режим, например во время кружения в зоне посадки крупных аэропортов, когда авиадиспетчер директивно каждому воздушному судну в зоне его ответственности выдает указания: на какой высоте лететь и с какой скоростью.

Если во время горизонтального полета выдерживать скорость не сложно так как она напрямую зависит от заданной мощности силовых установок, то во время снижения скорость как правило возрастает, а если снизиться нужно быстро (такое бывает в зажатых зонах посадки крупных аэропортов) то вертикальная скорость так или иначе перейдет в горизонтальную, и возникает потребность в воздушном тормозе.

Роль воздушного тормоза в небе на крупных воздушных судах играют интерцепторы — отклоняемые только вверх плоскости, расположенные на верхней стороне крыла. Открываясь на заданный угол интерцепторы создают сопротивление воздушному потоку, и, как мы уже знаем, возникает зона повышения давления воздуха и вместе с ней сила, направленная вниз и в противоположном направлении. Поскольку площадь крыла намного больше площади интерцепторов вектор силы, направленный вниз, на высокой скорости не играет особой роли, зато тормозящий эффект проявляется неплохо.

Сразу после посадки как правило открываются на максимальный угол все панели интерцепторов и дополнительные панели, которые называют спойлерами. Знакомое жителям интернета название — спойлер, в авиации так и обозначает — воздушный тормоз. Его действие во время посадки самолета на взлетную полосу, когда скорость самолета небольшая, связано как раз с прижимной силой — крыло прижимается к земле препятствуя эффекту подскока (на профессиональном языке есть термин — «козление»).

Закрылки: значительное повышение несущей способности крыла

Взлетная скорость крупного гражданского самолета составляет более 225 км/ч, но стоит учитывать, что угол атаки на взлете высок и двигатели работают в самом мощном взлетном режиме, придавая воздушному судну постоянное ускорение. Стабильный полет выполняется на скоростях, близких к 300 — 350 км/ч. Посадка на такой высокой скорости является очень рискованной, так что авиаконструкторам пришлось идти на всякие хитрости.


Полностью выпущенные закрылки

Одной из хитростей стало изобретение закрылков — это самые масштабные плоскости, которые продолжают крыло под значительным углом, и сильно увеличивающие площадь крыла, а значит и подъемную силу. Поскольку закрылки продолжают крыло под значительным углом, они создают большое сопротивление воздушному потоку, так что двигателям приходится работать на более мощных режимах при активации закрылков. Та сила, которая возникает от сопротивления воздушному потоку, направлена вверх, а значит увеличенная тяга двигателей приводит не к разгону самолета, а к увеличению подъемной силы.

Закрылки позволяют самолету уверенно держаться «на крыле» на меньших скоростях, но с увеличенной тягой двигателей. Таким образом, с полностью выпущенными закрылками, современный гражданский самолет может уменьшить скорость посадки с 300 до 180 км/ч.

Предкрылки: предотвращают «срыв потока»

Посмотрите на схему «оперения» самолета, предкрылки расположены на переднем крае крыльев по всей их длине.

Предкрылки отклоняются чуть вперед и вниз, таким образом изменяя геометрию крыла. Все дело в том, что во время взлета и посадки к крыло находится на больших «углах атаки». Чтобы не произошел срыв потока, когда передний край крыла будет создавать слишком сильное сопротивление воздушному потоку, приводя к падению скорости, а вместе с ней и подъемной силы. Выпущенные предкрылки продлевают крыло и занижают его передний край, а на больших углах атаки предкрылок не будет оказывать сильное сопротивление воздушному потоку, позволяя ему «пробегать» над крылом.

История

Где впервые появился элерон? Это удивительное приспособление было установлено на моноплане, созданном в 1902 году новатором Ричардом Перси из Новой Зеландии. К сожалению, его машина совершала лишь весьма неустойчивые и короткие полёты. Первым самолётом, совершившим абсолютно координируемый полёт с применением рулей крена, оказалась машина 14 Bis, изготовленная Альберто Сантос-Дюмоном. Прежде аэродинамическое средство управления заменяло искажение крыла, исполненное братьями Райт.

Итак, изучаем далее элерон. Это приспособление имеет множество достоинств. Регулирующую поверхность, которая совмещает закрылки и рули крена, именуют флаперон (flaperon). Чтобы элероны имитировали функцию выпущенных закрылков, их одновременно опускают вниз. Для длительного управления креном к этому отклонению добавляется простой дифференциальный поворот.

Для регулировки наклона у лайнеров с вышеуказанной компоновкой могут также применяться модифицирующийся вектор тяги моторов, газовые рули, спойлеры, руль направления, трансформация центра масс самолёта, дифференциальное смещение высотных рулей и прочие уловки.

Осуществление управления

Пилот выполняет продольное управление, то есть изменяет угол тангажа, отклоняя штурвальную колонку от себя или на себя. Поворачивая штурвал влево или вправо и отклоняя элероны, лётчик реализует поперечное управление, накреняя машину в нужную сторону. Для смещения руля направления пилот нажимает на педали, которые применяются также для контроля передней опоры шасси во время движения лайнера по земле.

Вообще, пилот является главным звеном в ручной и полуавтоматической системах управления, а закрылки, элероны и прочие детали самолёта – это всего лишь способ передвижения. Лётчик воспринимает и перерабатывает сведения о положении машины и рулей, действующих перегрузках, вырабатывает решение и воздействует на командные рычаги.

Электрическая машина с постоянным магнитом

На рис. 5 представлены ротор, статор и двигатель в собранном виде. Номинальная скорость электрической машины была выбрана 5000 об/мин на основании характеристик исполнительного механизма. Размеры ребер охлаждения электрической машины рассчитаны исходя из условий работы на нагрузку в установившемся режиме при неработающем двигателе. Этот режим работы наиболее тяжелый по сравнению с другими, так как момент, равный 50% от максимального, должен на протяжении нескольких часов обеспечиваться при нулевой скорости двигателя.

Рис. 5. Внешний вид, ротор и статор электродвигателя на постоянных магнитах

Требования

Базовое управление самолётом должно отвечать следующим требованиям:

  1. При управлении машиной движения ног и рук пилота, необходимые для смещения командных рычагов, должны совпадать с природными рефлексами человека, которые появляются при удержании равновесия. Перемещение командной рукояти в нужную сторону должно вызывать движение «стальной птицы» в том же направлении.
  2. Реакция лайнера на смещение командных рычагов должна иметь незначительную задержку.
  3. В момент отклонения инструментов контроля (рулей, элеронов и так далее) усилия, прикладываемые к командным рукояткам, должны увеличиваться плавно: их нужно направлять в сторону, обратную перемещению рукояток, а величину труда необходимо согласовывать с режимом полёта машины. Последнее помогает пилоту получить «чувство управления» самолётом.
  4. Рули должны действовать независимо друг от друга: отклонение, к примеру, руля высоты не может вызывать отклонение элеронов, и наоборот.
  5. Углы смещения рулевых поверхностей обязаны обеспечить вероятность полёта машины на всех требуемых взлётных и посадочных режимах.

Надеемся, данная статья помогла вам понять предназначение элеронов и разобраться в базовом управлении «стальных птиц».

Комплекс

Средством базового управления лайнером называют комплекс бортовых устройств и конструкций, с помощью которых лётчик приводит в действие средства регулировки, изменяющие режим полёта или балансирующие машину в заданном режиме. Сюда входят рули, элероны, переставной стабилизатор. Элементы, гарантирующие регулировку добавочных деталей контроля (закрылки, спойлеры, предкрылки), именуют механизацией крыла либо вспомогательным управлением.

В систему базового координирования лайнера входят:

  • командные рычаги, на которые пилот воздействует, перемещая их и прикладывая к ним усилия;
  • специальные механизмы, исполнительные и автоматические устройства;
  • проводка пилотирования, соединяющая системы базового контроля с командными рычагами.

Как поворачивает самолет в воздухе. Подъёмная сила крыла самолёта

Средство управления (рули крена), которым оснащаются обычные самолёты и созданные по схеме «утка». Элероны размещаются на задней кромке консолей крыла. Они предназначены для управления углом наклона «железных птиц»: в момент применения рули крена отклоняются в противоположные стороны, дифференциально. Для того чтобы самолёт склонился вправо, левый элерон направляется вниз, а правый — вверх, и наоборот.

В чём состоит принцип действия рулей крена? Подъёмная сила снижается у той части крыла, которая размещена перед элероном, поднятым вверх. У части крыла, которая размещена перед опущенным элероном, подъёмная сила возрастает. Таким образом формируется силовой момент, который модифицирует скорость вращения самолёта вокруг оси, идентичной продольной оси машины.

История

Где впервые появился элерон? Это удивительное приспособление было установлено на моноплане, созданном в 1902 году новатором Ричардом Перси из Новой Зеландии. К сожалению, его машина совершала лишь весьма неустойчивые и короткие полёты. совершившим абсолютно координируемый полёт с применением рулей крена, оказалась машина 14 Bis, изготовленная Альберто Сантос-Дюмоном. Прежде аэродинамическое средство управления заменяло искажение крыла, исполненное братьями Райт.

Итак, изучаем далее элерон. Это приспособление имеет множество достоинств. Регулирующую поверхность, которая совмещает закрылки и рули крена, именуют флаперон (flaperon). Чтобы элероны имитировали функцию выпущенных закрылков, их одновременно опускают вниз. Для длительного управления креном к этому отклонению добавляется простой дифференциальный поворот.

Для регулировки наклона у лайнеров с вышеуказанной компоновкой могут также применяться модифицирующийся вектор тяги моторов, газовые рули, спойлеры, руль направления, трансформация центра масс самолёта, дифференциальное смещение высотных рулей и прочие уловки.

Побочные явления

Как действует элерон? Это капризный механизм, который имеет некоторые недостатки. Одним из побочных эффектов его действия является незначительное рысканье в противоположную сторону. Иными словами, при использовании элеронов для поворота вправо самолёт в момент увеличения крена может немного переместиться влево. Данный эффект появляется из-за разницы в лобовом сопротивлении между левой и правой консолью крыла, вызванной переменой подъёмной силы при колебании элеронов.

Большим коэффициентом лобового сопротивления владеет та консоль крыла, у которой элерон отклонён вниз. В нынешних системах управления «железными птицами» данное побочное явление уменьшают разными приёмами. Например, для того чтобы создать крен, элероны смещают также в противоположную сторону, но на неравные углы.

Эффект реверса

Согласитесь, управление самолётом требует сноровки. Так, на скоростных машинах со значительно удлинённым крылом может замечаться эффект реверса рулей крена. Как он выглядит?

Если при отклонении элерона, размещённого близко к законцовке крыла, появилась маневренная нагрузка, крыло самолёта выворачивается, и угол атаки на нём отклоняется. Такие события могут сглаживать эффект, полученный от смещения элерона, а могут привести к противоположному результату.

Например, если необходимо увеличить подъёмную силу полукрыла, элерон отклоняется вниз. Далее на заднюю кромку крыла начинает действовать сила, устремлённая вверх, крыло выворачивается вперёд, и угол атаки на нём снижается, что сокращает подъёмную силу. Фактически, действие рулей крена на крыле при реверсе аналогично влиянию на них триммера.

Так или иначе реверс рулей крена обнаруживался на многих реактивных самолётах (особенно на Ту-134). Кстати, на Ту-22 из-за такого эффекта предельное было снижено до 1,4. Вообще, управление элеронами пилоты изучают продолжительное время. Самыми распространёнными методами предотвращения реверса рулей крена являются применение элеронов-интерцепторов (интерцепторы находятся возле центра хорды крыла и при выпуске практически не вызывают его закручивания) либо установка добавочных элеронов около центроплана. Если присутствует второй вариант, внешние (размещённые около законцовок) рули крена, нужные для продуктивного управления на низких скоростях, выключаются при высоких, и поперечное управление осуществляется за счёт внутренних элеронов, которые не дают реверса благодаря внушительной жёсткости крыла, присутствующей в области центроплана.

Системы управления

А сейчас рассмотрим управление самолётом. Группу бортовых аппаратов, гарантирующих регулировку перемещения «стальных птиц», именуют системой управления. Так как пилот размещён в кабине, а рули и элероны расположены на крыльях и хвосте самолёта, между ними установлена конструктивная связь. В её обязанности входит обеспечение надёжности, лёгкости и эффективности управления положением машины.

Разумеется, при смещении координирующих поверхностей, влияющее на них усилие увеличивается. Однако это не должно приводить к недопустимому возрастанию напряжения на рычагах регулировки.

Режим управления самолётом может быть автоматическим, полуавтоматическим и ручным. Если человек с помощью мускульной силы заставляет работать инструменты пилотирования, то такая система управления называется ручной (прямое регулирование лайнера).

Системы с ручным администрированием могут быть гидромеханическими и механическими. Фактически, мы выяснили, что крыло самолёта играет важную роль в управлении. На машинах гражданской авиации базовую регулировку осуществляют два пилота с помощью кинематических устройств, регулирующих усилия и перемещения, командных двойных рычагов, механической проводки и поверхностей управления.

Если пилот управляет машиной с помощью механизмов и устройств, обеспечивающих и повышающих качество процесса пилотирования, то система управления именуется полуавтоматической. Благодаря автоматической системе пилот лишь контролирует группу самодействующих деталей, которая создаёт и изменяет координирующие силы и факторы.

Комплекс

Средством базового управления лайнером называют комплекс бортовых устройств и конструкций, с помощью которых лётчик приводит в действие средства регулировки, изменяющие режим полёта или балансирующие машину в заданном режиме. Сюда входят рули, элероны, переставной стабилизатор. Элементы, гарантирующие регулировку добавочных деталей контроля (закрылки, спойлеры, предкрылки), именуют либо вспомогательным управлением.

В систему базового координирования лайнера входят:

  • командные рычаги, на которые пилот воздействует, перемещая их и прикладывая к ним усилия;
  • специальные и автоматические устройства;
  • проводка пилотирования, соединяющая системы базового контроля с командными рычагами.

Осуществление управления

Пилот выполняет продольное управление, то есть изменяет угол тангажа, отклоняя штурвальную колонку от себя или на себя. Поворачивая штурвал влево или вправо и отклоняя элероны, лётчик реализует поперечное управление, накреняя машину в нужную сторону. Для смещения руля направления пилот нажимает на педали, которые применяются также для контроля передней опоры шасси во время движения лайнера по земле.

Вообще, пилот является главным звеном в ручной и полуавтоматической системах управления, а закрылки, элероны и прочие детали самолёта — это всего лишь способ передвижения. Лётчик воспринимает и перерабатывает сведения о положении машины и рулей, действующих перегрузках, вырабатывает решение и воздействует на командные рычаги.

Требования

Базовое управление самолётом должно отвечать следующим требованиям:

  1. При управлении машиной движения ног и рук пилота, необходимые для смещения командных рычагов, должны совпадать с природными рефлексами человека, которые появляются при удержании равновесия. Перемещение командной рукояти в нужную сторону должно вызывать движение «стальной птицы» в том же направлении.
  2. Реакция лайнера на смещение командных рычагов должна иметь незначительную задержку.
  3. В момент отклонения инструментов контроля (рулей, элеронов и так далее) усилия, прикладываемые к командным рукояткам, должны увеличиваться плавно: их нужно направлять в сторону, обратную перемещению рукояток, а величину труда необходимо согласовывать с режимом полёта машины. Последнее помогает пилоту получить «чувство управления» самолётом.
  4. Рули должны действовать независимо друг от друга: отклонение, к примеру, руля высоты не может вызывать отклонение элеронов, и наоборот.
  5. Углы смещения рулевых поверхностей обязаны обеспечить вероятность полёта машины на всех требуемых взлётных и посадочных режимах.

Надеемся, данная статья помогла вам понять предназначение элеронов и разобраться в базовом управлении «стальных птиц».

У некоторых исследователей появлялись безумные идеи – они хотели полететь, но почему же результат оказался таким плачевным? Давно проводились попытки приделать к себе крылья, и, махая ими, взлететь в небо как пернатые. Оказалось, что силы человека недостаточно для поднятия себя на машущих крыльях.

Первыми народными умельцами были естествоиспытатели из Китая. Сведения о них записаны в «Цань-хань-шу» в первом веке нашей эры. Дальше история пестрит случаями подобного рода, которые происходили и в Европе, и в Азии, и в России.

Первое научное обоснование процессу полета дал Леонардо да Винчи в 1505 году. Он заметил, что птицам не обязательно махать , они могут держаться на неподвижном воздухе. Из этого ученый сделал вывод, что полет возможен, когда крылья движутся относительно воздуха, т.е. когда машут крыльями при отсутствии ветра или когда при неподвижных крыльях.

Почему же самолет летит?

Удерживать в воздухе помогает подъемная сила, которая действует только на больших скоростях. Особая контракция крыла позволяет создавать подъемную силу. Воздух, который движется над и под крылом, претерпевает изменения. Над крылом он разреженный, а под крылом – . Создаются два воздушных потока, направленные вертикально. Нижний поток приподнимает крылья, т.е. самолет, а верхний подталкивает вверх. Таким образом, получается, что на больших скоростях воздух под летательным аппаратом становится твердым.

Так реализуется вертикальное движение, но что заставляет самолет двигаться горизонтально? – Двигатели! Пропеллеры как бы просверливают путь в воздушном пространстве, преодолевая сопротивление воздуха.

Таким образом, подъемная сила преодолевает силу притяжения, а тяговая – силу торможения, и самолет летит.

Физические явления, лежащие в основе управления полетом

В самолете все держится на равновесии подъемной силы и силы земного притяжения. Самолет летит прямо. Увеличение скорости полета увеличит подъемную силу, самолет станет подниматься. Чтобы нивелировать этот эффект, пилот обязан опустить нос самолета.

Уменьшение скорости окажет прямо противоположный эффект, и пилоту потребуется поднять нос самолета. Если этого не сделать, произойдет крушение. В связи с указанными выше особенностями существует риск разбиться, когда самолет теряет высоту. Если это происходит близко к поверхности земли, риск почти 100%. Если это происходит высоко над землей, пилот успеет увеличить скорость и набрать высоту.

При создании самолета, инженерам пришлось решать сложную задачу управления крылатой машиной. Ведь самолет движется не только в горизонтальной плоскости. У автомобиля и корабля есть лишь один руль, позволяющий поворачивать налево или вправо. Самолету же нужен дополнительный руль для маневров в вертикальной плоскости – вниз и вверх.

В итоге, самолет оснастили двумя рулями – рулем направления и рулем высоты (глубины).
Для управления самолетом в горизонтальной плоскости пользуются рулем направления. Его устройство напоминает руль обыкновенного судна. Руль соединяется двумя тросами с элероном хвостовой части фюзеляжа. При повороте элерона вправо – самолет, за счет воздушного потока поворачивает вправо. Все предельно просто.

Руль высоты позволяет наклонять самолет вниз и вверх относительно поперечной оси фюзеляжа. За счет опускания элеронов на плоскостях самолета, воздушный поток устремляет машину вниз или вверх. Ручка руля высоты находится напротив сидения пилота. Когда пилот «берет на себя» штурвал, элероны поднимаются вверх, воздушные массы устремляются вверх и давят на заднюю часть крыла. Хвостовая часть самолета опускается, и самолет взмывает вверх.

Когда пилот опускает штурвал, «дает от себя», элероны высоты опускаются вниз и самолет устремляется вниз. Действие воздуха на плоскость происходит снизу крыла по тому же принципу, как при подъеме элеронов. Самолет теряет высоту за счет поднятия хвоста фюзеляжа.

При наклоне руля высоты в сторону, самолет кренится соответственно. Это происходит благодаря шарнирной системе руля высоты. Крен самолета происходит в результате попеременного опускания или поднятия элеронов. Этот принцип используют для балансировки самолета в горизонтальной оси плоскостей.

За счет одновременного использования рулей высоты и направления, самолет может одновременно менять высоту и направление полета. Рулем высоты пилот управляет правой рукой. Очень редко, когда нужно приложить усилие на вираже, пилот берется за штурвал обеими руками. В современных самолетах, за счет гидравлики, нужно совсем малое усилие на руль высоты.

Левая рука пилота управляет рычажками, регулирующими работу двигателя. Все остальные приборы и приспособления, которые обеспечивают стабильность полета, управляются левой рукой летчика.

Принцип действия рулей и элеронов достаточно прост. Этот принцип не изменился с развитием самолетостроения. Разница заключается лишь в инженерных решениях компоновки системы управления, которая соответствовала бы задачам проектируемой модели. В современных самолетах, для изготовления элеронов используют металлические облегченные каркасы, обшитые листами дюралюминия. Так же, широко используют гидравлические и электрические приводы для обеспечения оптимальных режимов эксплуатации самолета.

У многих мужчин уже в тридцатилетнем возрасте начинают выпадать волосы. Вы можете попробовать средство миноксидил от облысения, которое можно приобрести через интернет на сайте minoxid.ru.

Человек всегда мечтал летать в небе. Помните историю об Икаре и его сыне? Это, конечно, всего лишь миф и как было на самом деле мы никогда не узнаем, но жажду парить в небе эта история раскрывает сполна. Первые попытки взлететь в небо были сделаны при помощи огромного который сейчас скорее средство для романтических прогулок в небе, затем появился дирижабль, а вместе с этим позже появляются самолеты и вертолеты. Сейчас уже практически ни для кого не является новостью или чем-то необычным то, что можно слетать за 3 часа самолетом на другой континент. Но как это происходит? Почему самолеты летают и не падают?

Объяснение с физической точки зрения довольно простое, но тяжелее это исполнить на практике

Многие годы проводились различные эксперименты по созданию летающей машины, было создано много прототипов. Но чтобы понять, почему самолеты летают, достаточно знать второй закон Ньютона и уметь это воспроизвести на практике. Сейчас уже люди, а точнее инженеры и ученые, стараются создать такую машину, которая бы летала на колоссальных скоростях, превышающих в несколько раз скорость звука. То есть вопрос уже состоит не в том, как летают самолеты, а как сделать так, чтобы они летали быстрее.

Две вещи для того, чтобы самолет взлетел — мощные двигатели и правильная конструкция крыльев

Двигатели создают огромную тягу, которая толкает вперед. Но этого недостаточно, ведь нужно еще и вверх подняться, а при таком раскладе выходит, что пока что мы можем только разогнаться по поверхности до огромной скорости. Следующим важным моментом является форма крыльев и самого корпуса самолета. Именно они создают поднимающую силу. Сделаны крылья так, что под ними воздух становится медленнее, чем над ними, и в итоге выходит, что воздух снизу толкает корпус вверх, а воздух над крылом неспособен сопротивляться этому воздействию при достижении самолетом определенной скорости. Это явление называется в физике подъемной силой, и, чтобы разобраться в этом подробнее, нужно иметь немного познаний в аэродинамике и в прочих сопутствующих законах. Но для понимания того, почему самолеты летают, этих знаний достаточно.

Посадка и взлет — что нужно для этого машине?

Для самолета необходима огромная взлетная полоса, а точнее — длинная взлетная полоса. Это связано с тем, что ему в первую очередь нужно набрать определенную скорость для взлета. Для того чтобы сила подъема начала действовать, необходимо разогнать самолет до такой скорости, что воздух снизу крыльев начнется подымать конструкцию вверх. Вопрос о том, почему низко летают самолеты, касается именно этой части, когда машина идет на взлет или на посадку. Низкий старт дает возможность подняться самолёту очень высоко в небо, и мы это часто видим в ясную погоду — рейсовые самолеты, оставляя за собой белый след, перемещают людей из одной точки в другую намного быстрее, чем это можно сделать при помощи наземного транспорта или морского.

Топливо для самолетов

Также интересует, почему самолеты летают на керосине. Да, в основном так и есть, но дело в том, что некоторые типы техники используют в качестве топлива привычный бензин и даже солярку.

Но в чем преимущество керосина? Таковых несколько.

Первым, наверное, можно назвать его стоимость. Он значительно дешевле, чем бензин. Второй причиной можно назвать его легкость, в сравнении с тем же бензином. Также керосин имеет свойство гореть, если можно так сказать, плавно. В машинах — легковых или грузовых — нам нужна возможность резкого включения и выключения двигателя, когда самолет рассчитан на то, чтобы его запустить и постоянно поддерживать движение турбин на заданной скорости длительное время, если говорить о пассажирских самолетах. Легкомоторная авиация, которая не предназначена для перевозок огромных грузов, а по большей части связана с военной промышленностью, с агрохозяйством и прочее (в такой машине могут разместиться только до двух человек), мала и маневренна, а потому бензин является подходящим для этой области. Его взрывное горение подходит для того типа турбин, которые установлены в легкой авиации.

Вертолет — конкурент или друг самолету?

Интересное изобретение человечества, связанное с перемещением в воздушном пространстве — вертолет. У него есть главное преимущество перед самолетом — вертикальные взлет и посадка. Он не требует огромного пространства для разгона, а почему самолеты летают только с оборудованных для этих целей мест? Правильно, необходима достаточно длинная и гладкая поверхность. Иначе исход посадки где-то в поле может стать чреватым разрушением машины, а того хуже — человеческими жертвами. А посадку вертолета можно совершить на крыше здания, которая приспособлена, на стадионе и т. п. Для самолета эта функция недоступна, хотя конструкторы уже работают над тем, чтобы объединить мощность и с вертикальным взлетом.

Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.
Н. Е. Жуковский

Фото И. Дмитриева.

Рис. 1. При взаимодействии плоской пластины с потоком воздуха возникают подъёмная сила и сила сопротивления.

Рис. 2. При обтекании потоком воздуха выгнутого крыла давление на его нижней поверхности будет выше, чем на верхней. Разница в давлениях даёт подъёмную силу.

Рис. 3. Отклоняя ручку управления, лётчик изменяет форму руля высоты (1-3) и крыльев (4-6).

Рис. 4. Руль направления отклоняют педалями.

Вы когда-нибудь летали? Не на самолёте, не на вертолёте, не на воздушном шаре, а сами — как птица? Не приходилось? И мне не довелось. Впрочем, насколько я знаю, это не удалось никому.

Почему же человек не смог этого сделать, ведь кажется, нужно лишь скопировать крылья птицы, прикрепить их к рукам и, подражая пернатым, взмыть в поднебесье. Но не тут-то было. Оказалось, что человеку не хватает сил, чтобы поднять себя в воздух на машущих крыльях. Рассказами о таких попытках пестрят летописи всех народов, от древнекитайских и арабских (первое упоминание содержится в китайской хронике «Цаньханьшу», написанной ещё в I в. н.э.) до европейских и русских. Мастера в разных странах использовали для изготовления крыльев слюду, тонкие прутья, кожу, перья, но полететь так никому и не удалось.

В 1505 году великий Леонардо да Винчи писал: «… когда птица находится в ветре, она может держаться в нём без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях». Звучит это сложно, но по сути не просто верно, а гениально. Из этой идеи следует: чтобы полететь, не нужно размахивать крыльями, нужно заставить их двигаться относительно воздуха. А для этого крылу нужно просто сообщить горизонтальную скорость. От взаимодействия крыла с воздухом возникнет подъёмная сила, и, как только её величина окажется больше величины веса самого крыла и всего, что с ним связано, начнётся полёт. Дело оставалось за малым: сделать подходящее крыло и суметь разогнать его до необходимой скорости.

Но опять возник вопрос: какой формы должно быть крыло? Первые эксперименты проводили с крыльями плоской формы. Посмотрите на схему (рис. 1). Если на плоскую пластину под небольшим углом действует набегающий поток воздуха, то возникают подъёмная сила и сила сопротивления. Сила сопротивления старается «сдуть» пластину назад, а подъёмная сила — поднять. Угол, под которым воздух дует на крыло, называется углом атаки. Чем больше угол атаки, то есть чем круче к потоку наклонена пластина, тем больше подъёмная сила, но вырастает и сила сопротивления.

Ещё в 80-х годах XIX века учёные выяснили, что оптимальный угол атаки для плоского крыла лежит в пределах от 2 до 9 градусов. Если угол сделать меньше — сопротивление будет небольшим, но и подъёмная сила маленькой. Если развернуться круче к потоку — сопротивление окажется так велико, что крыло превратится скорее в парус. Отношение величины подъёмной силы к величине силы сопротивления называется аэродинамическим качеством. Это один из самых важных критериев, относящихся к летательному аппарату. Оно и понятно, ведь чем выше аэродинамическое качество, тем меньше энергии тратит летательный аппарат на преодоление сопротивления воздуха.

Вернёмся к крылу. Наблюдательные люди очень давно заметили, что у птиц крылья не плоские. Всё в тех же 1880-х годах английский физик Горацио Филлипс провёл эксперименты в аэродинамической трубе собственной конструкции и доказал, что аэродинамическое качество выпуклой пластины значительно больше, чем плоской. Нашлось и довольно простое объяснение этому факту.

Представьте, что вам удалось сделать крыло, у которого нижняя поверхность плоская, а верхняя — выпуклая. (Очень просто склеить модель такого крыла из обычного листа бумаги.) Теперь посмотрим на вторую схему (рис. 2). Поток воздуха, набегающий на переднюю кромку крыла, делится на две части: одна обтекает крыло снизу, другая — сверху. Обратите внимание, что сверху воздуху приходится пройти путь несколько больший, чем снизу, следовательно, сверху скорость воздуха будет тоже чуть больше, чем снизу, не так ли? Но физикам известно, что с увеличением скорости давление в потоке газа падает. Смотрите, что получается: давление воздуха под крылом оказывается выше, чем над ним! Разница давлений направлена вверх, вот вам и подъёмная сила. А если добавить угол атаки, то подъёмная сила ещё увеличится.

Одним из первых вогнутые крылья сделал талантливый немецкий инженер Отто Лилиенталь. Он построил 12 моделей планеров и совершил на них около тысячи полётов. 10 августа 1896 года во время полёта в Берлине его планер перевернуло внезапным порывом ветра и отважный пилот-исследователь погиб. Теоретическое обоснование парения птиц, продолженное нашим великим соотечественником Николаем Егоровичем Жуковским, определило всё дальнейшее развитие авиации.

А теперь попробуем разобраться, как подъёмную силу можно изменять и использовать для управления самолётом. У всех современных самолётов крылья сделаны из нескольких элементов. Основная часть крыла неподвижна относительно фюзеляжа, а на задней кромке устанавливают как бы небольшие дополнительные крылышки-закрылки. В полёте они продолжают профиль крыла, а на взлёте, при посадке или при манёврах в воздухе могут отклоняться вниз. При этом подъёмная сила крыла возрастает. Такие же маленькие дополнительные поворотные крылышки есть на вертикальном оперении (это руль направления) и на горизонтальном оперении (это руль высоты). Если такую дополнительную часть отклонить, то форма крыла или оперения меняется, и меняется его подъёмная сила. Посмотрим на третью схему (рис. 3 на с. 83). В общем случае подъёмная сила увеличивается в сторону, противоположную отклонению рулевой поверхности.

Расскажу в самых общих чертах, как управляется самолёт. Чтобы подняться вверх, нужно слегка опустить хвост, тогда возрастёт угол атаки крыла, самолёт начнёт набирать высоту. Для этого пилот должен потянуть штурвал (ручку управления) на себя. Руль высоты на стабилизаторе отклоняется вверх, его подъёмная сила уменьшается и хвост опускается. При этом угол атаки крыла увеличивается и его подъёмная сила возрастает. Чтобы спикировать, пилот наклоняет штурвал вперёд. Руль высоты отклоняется вниз, самолёт задирает хвост и начинает снижение.

Наклонить машину вправо или влево можно при помощи элеронов. Они расположены на концевых частях крыльев. Наклон ручки управления (или поворот штурвала) к правому борту заставляет правый элерон подняться, а левый — опуститься. Соответственно подъёмная сила на левом крыле возрастает, а на правом падает, и самолёт наклоняется вправо. Ну а как наклонить самолёт влево — догадайтесь сами.

Рулём направления управляют с помощью педалей (рис. 4). Толкаете вперёд левую педаль — самолёт поворачивает налево, толкаете правую — направо. Но делает это машина «лениво». А вот чтобы самолёт быстро развернулся, нужно сделать несколько движений. Предположим, вы собираетесь повернуть влево. Для этого нужно накренить машину влево (повернуть штурвал или наклонить ручку управления) и в то же время нажать на левую педаль и взять штурвал на себя.

Вот, собственно, и всё. Вы можете спросить, почему же лётчиков учат летать несколько лет? Да потому, что просто всё только на бумаге. Вот вы дали самолёту крен, взяли ручку на себя, а самолёт вдруг начал съезжать вбок, как на скользкой горке. Почему? Что делать? Или в горизонтальном полёте вы решили подняться повыше, взяли штурвал на себя, а самолёт вдруг, вместо того чтобы забираться на высоту, клюнул носом и по спирали полетел вниз, как говорят, вошёл в «штопор».

Пилоту в полёте нужно следить за работой двигателей, за направлением и высотой, за погодой и пассажирами, за собственным курсом и курсами других самолётов и множеством других важных параметров. Пилот должен знать теорию полёта, расположение и порядок работы органов управления, должен быть внимательным и смелым, здоровым, а самое главное — любить летать.

Управление креном самолета. Как устроено управление самолетом в горизонтальной и вертикальной плоскостях? Все начинается с физики полета

Человек всегда мечтал летать в небе. Помните историю об Икаре и его сыне? Это, конечно, всего лишь миф и как было на самом деле мы никогда не узнаем, но жажду парить в небе эта история раскрывает сполна. Первые попытки взлететь в небо были сделаны при помощи огромного который сейчас скорее средство для романтических прогулок в небе, затем появился дирижабль, а вместе с этим позже появляются самолеты и вертолеты. Сейчас уже практически ни для кого не является новостью или чем-то необычным то, что можно слетать за 3 часа самолетом на другой континент. Но как это происходит? Почему самолеты летают и не падают?

Объяснение с физической точки зрения довольно простое, но тяжелее это исполнить на практике

Многие годы проводились различные эксперименты по созданию летающей машины, было создано много прототипов. Но чтобы понять, почему самолеты летают, достаточно знать второй закон Ньютона и уметь это воспроизвести на практике. Сейчас уже люди, а точнее инженеры и ученые, стараются создать такую машину, которая бы летала на колоссальных скоростях, превышающих в несколько раз скорость звука. То есть вопрос уже состоит не в том, как летают самолеты, а как сделать так, чтобы они летали быстрее.

Две вещи для того, чтобы самолет взлетел — мощные двигатели и правильная конструкция крыльев

Двигатели создают огромную тягу, которая толкает вперед. Но этого недостаточно, ведь нужно еще и вверх подняться, а при таком раскладе выходит, что пока что мы можем только разогнаться по поверхности до огромной скорости. Следующим важным моментом является форма крыльев и самого корпуса самолета. Именно они создают поднимающую силу. Сделаны крылья так, что под ними воздух становится медленнее, чем над ними, и в итоге выходит, что воздух снизу толкает корпус вверх, а воздух над крылом неспособен сопротивляться этому воздействию при достижении самолетом определенной скорости. Это явление называется в физике подъемной силой, и, чтобы разобраться в этом подробнее, нужно иметь немного познаний в аэродинамике и в прочих сопутствующих законах. Но для понимания того, почему самолеты летают, этих знаний достаточно.

Посадка и взлет — что нужно для этого машине?

Для самолета необходима огромная взлетная полоса, а точнее — длинная взлетная полоса. Это связано с тем, что ему в первую очередь нужно набрать определенную скорость для взлета. Для того чтобы сила подъема начала действовать, необходимо разогнать самолет до такой скорости, что воздух снизу крыльев начнется подымать конструкцию вверх. Вопрос о том, почему низко летают самолеты, касается именно этой части, когда машина идет на взлет или на посадку. Низкий старт дает возможность подняться самолёту очень высоко в небо, и мы это часто видим в ясную погоду — рейсовые самолеты, оставляя за собой белый след, перемещают людей из одной точки в другую намного быстрее, чем это можно сделать при помощи наземного транспорта или морского.

Топливо для самолетов

Также интересует, почему самолеты летают на керосине. Да, в основном так и есть, но дело в том, что некоторые типы техники используют в качестве топлива привычный бензин и даже солярку.

Но в чем преимущество керосина? Таковых несколько.

Первым, наверное, можно назвать его стоимость. Он значительно дешевле, чем бензин. Второй причиной можно назвать его легкость, в сравнении с тем же бензином. Также керосин имеет свойство гореть, если можно так сказать, плавно. В машинах — легковых или грузовых — нам нужна возможность резкого включения и выключения двигателя, когда самолет рассчитан на то, чтобы его запустить и постоянно поддерживать движение турбин на заданной скорости длительное время, если говорить о пассажирских самолетах. Легкомоторная авиация, которая не предназначена для перевозок огромных грузов, а по большей части связана с военной промышленностью, с агрохозяйством и прочее (в такой машине могут разместиться только до двух человек), мала и маневренна, а потому бензин является подходящим для этой области. Его взрывное горение подходит для того типа турбин, которые установлены в легкой авиации.

Вертолет — конкурент или друг самолету?

Интересное изобретение человечества, связанное с перемещением в воздушном пространстве — вертолет. У него есть главное преимущество перед самолетом — вертикальные взлет и посадка. Он не требует огромного пространства для разгона, а почему самолеты летают только с оборудованных для этих целей мест? Правильно, необходима достаточно длинная и гладкая поверхность. Иначе исход посадки где-то в поле может стать чреватым разрушением машины, а того хуже — человеческими жертвами. А посадку вертолета можно совершить на крыше здания, которая приспособлена, на стадионе и т. п. Для самолета эта функция недоступна, хотя конструкторы уже работают над тем, чтобы объединить мощность и с вертикальным взлетом.

При создании самолета, инженерам пришлось решать сложную задачу управления крылатой машиной. Ведь самолет движется не только в горизонтальной плоскости. У автомобиля и корабля есть лишь один руль, позволяющий поворачивать налево или вправо. Самолету же нужен дополнительный руль для маневров в вертикальной плоскости – вниз и вверх.

В итоге, самолет оснастили двумя рулями – рулем направления и рулем высоты (глубины).
Для управления самолетом в горизонтальной плоскости пользуются рулем направления. Его устройство напоминает руль обыкновенного судна. Руль соединяется двумя тросами с элероном хвостовой части фюзеляжа. При повороте элерона вправо – самолет, за счет воздушного потока поворачивает вправо. Все предельно просто.

Руль высоты позволяет наклонять самолет вниз и вверх относительно поперечной оси фюзеляжа. За счет опускания элеронов на плоскостях самолета, воздушный поток устремляет машину вниз или вверх. Ручка руля высоты находится напротив сидения пилота. Когда пилот «берет на себя» штурвал, элероны поднимаются вверх, воздушные массы устремляются вверх и давят на заднюю часть крыла. Хвостовая часть самолета опускается, и самолет взмывает вверх.

Когда пилот опускает штурвал, «дает от себя», элероны высоты опускаются вниз и самолет устремляется вниз. Действие воздуха на плоскость происходит снизу крыла по тому же принципу, как при подъеме элеронов. Самолет теряет высоту за счет поднятия хвоста фюзеляжа.

При наклоне руля высоты в сторону, самолет кренится соответственно. Это происходит благодаря шарнирной системе руля высоты. Крен самолета происходит в результате попеременного опускания или поднятия элеронов. Этот принцип используют для балансировки самолета в горизонтальной оси плоскостей.

За счет одновременного использования рулей высоты и направления, самолет может одновременно менять высоту и направление полета. Рулем высоты пилот управляет правой рукой. Очень редко, когда нужно приложить усилие на вираже, пилот берется за штурвал обеими руками. В современных самолетах, за счет гидравлики, нужно совсем малое усилие на руль высоты.

Левая рука пилота управляет рычажками, регулирующими работу двигателя. Все остальные приборы и приспособления, которые обеспечивают стабильность полета, управляются левой рукой летчика.

Принцип действия рулей и элеронов достаточно прост. Этот принцип не изменился с развитием самолетостроения. Разница заключается лишь в инженерных решениях компоновки системы управления, которая соответствовала бы задачам проектируемой модели. В современных самолетах, для изготовления элеронов используют металлические облегченные каркасы, обшитые листами дюралюминия. Так же, широко используют гидравлические и электрические приводы для обеспечения оптимальных режимов эксплуатации самолета.

У многих мужчин уже в тридцатилетнем возрасте начинают выпадать волосы. Вы можете попробовать средство миноксидил от облысения, которое можно приобрести через интернет на сайте minoxid.ru.

Каждый полет начинается с того момента, когда запущен двигатель, и заканчивается, когда двигатель самолета выключен на земле. Таким образом, руление (Exercise 4 согласно канадскому КУЛПу) является таким же элементом полета, как и набор высоты или посадка. И, надо сказать, элементом вовсе не простым, как кажется на первый взгляд. Что же в нем такого сложного? Сложного, в принципе, ничего. При условии, что вы избавились от стереотипа автолюбителя. Вот это и есть самое сложное! 🙂

Итак, рассмотрим, каким образом самолеты малой авиации управляются на земле. По большому счету, вариантов тут только два. Первый из них — это управляемая «нога» шасси, приводимая в действие педалями руля направления. Сама плоскость руля оказывает лишь незначительное аэродинамическое влияние на направление движения, потому что набегающий поток еще слишком слаб или отсутствует вовсе. Тем не менее, хвост самолета при рулении продолжает «вилять», когда летчик орудует педалями. Кроме того, обдув руля направления воздушным винтом все-таки оказывает некоторое coдействие в направлении поворота.

Основной же поворачивающий момент создает носовая (или управляемая хвостовая) стойка. Таким сделано управление на всех популярных Цесснах (150, 152, 172, 182) и на многих других самолетах.

Нужно отметить, что при полной разгрузке носовой стойки этих самолетов (что обычно происходит при взлете) управление ногой прекращается автоматически, и педали с этого момента влияют только на руль направления, который к этому моменту уже достаточно эффективен аэродинамически.

Вторая схема управления самолетом на земле является более простой и, вероятно, дешевой, однако требует большей квалификации пилота. Это так называемая «самоориентирующаяся носовая стойка», которая сама собой, как свободные колеса тележки в супермаркете, поворачивается вслед за поворачивающим самолетом. Но что же заставляет самолет поворачивать? В основном, применение раздельного торможения. Зажав тормоз только одного колеса и добавив тяги двигателю, можно заставить самолет вращаться вокруг неподвижного колеса. Звучит очень просто, да? Вы еще вспомните об этой простоте, когда будете рулить в ограниченном пространстве между припаркованными самолетами, пытаясь удерживать самолет на желтой осевой линии.

На российских Як-18T и Як-52 ситуация осложняется еще и тем, что тормоза расположены не на концах педалей руля направления, а на рулевой колонке. Когда педали стоят в нейтральном положении, тормоз действует на оба колеса. Однако если вы нажмете только на одну из педалей, специальный перепускающий клапан отправит большее давление к тормозу колеса со стороны этой педали, и самолет начет поворачивать в желаемую сторону. Проблема только в том, что из-за самоориентирующейся стойки этот поворот не прекратится сам собой, даже когда вы отпустите тормоз на штурвале. Вам придется остановить поворот интенсивным противоположным движением педалей с одновременным повторным нажатием на тормозную гашетку. Поверьте, это очень сложный навык. Инструкторы шутят, что рулить этими самолетами сложнее, чем летать на них. Это не совсем правда, но «в каждой шутке есть доля шутки». Если противоположное движение педалями сделано слишком поздно, самолет не прекратит поворот вовремя и вы обязательно уйдете с оси. Соответственно, нужно выработать навык некоторого предвидения, чтобы применять своевременные коррекции. Рулить нужно всегда с небольшой скоростью, чтобы в случае ошибки или скользкого покрытия иметь возможность полностью остановить самолет, а затем медленно, почти вращаясь на месте и удерживая самолет противоположной «ногой», использовать значительную тягу двигателя и вернуть самолет на ось рулежной дорожки.

Настало время вспомнить об упомянутом выше «стереотипе автолюбителя», с которым вам предстоит бороться. В основном, он заключается в том, что самолет на земле рулится НОГАМИ, и крутить штурвал влево-вправо бесполезно. Возможно, вы даже будете шокированы «потерей управления», когда повернете штурвал до упора, пытаясь остановить поворот, но это совершенно не окажет никакого влияния на самолет. Что неудивительно. Рулите ногами! Да, кстати, если вы плавали когда-нибудь на байдарке, то у вас уже есть подходящий навык: байдарка очень близка к самолету на самом деле. Каркасная конструкция из дюраля и управление педалями.

Кроме этого, при рулении на самолете с самоориентирующейся стойкой вас неприятно удивит отсутствие жесткой связи «руля» с «дорогой». Самолет как бы болтается, как хочет, то влево, то вправо, а вы его ловите, бешено и несуразно суча ногами. Ничего, со временем ваши движения станут экономными и достаточными для удержания его «в разумных пределах отклонения» от осевой. Обычно освоение этого навыка занимает не менее 10 вылетов (когда вы будете выруливать на старт и заруливать обратно). Будьте готовы и к тому, что этот навык деградирует в случае больших перерывов в полетах точно так же, как и другие летные навыки.

Есть несколько важных моментов, которые необходимо особо учитывать при рулении.

О первом из них я уже упоминал, это скорость. Общеизвестное правило гласит, что «рулить надо со скоростью не большей, чем скорость быстро идущего человека». Это обеспечивает возможность быстрой остановки в случае каких-либо неожиданностей: схода с осевой, возникновения препятствия, неожиданного скольжения на голом льду в повороте или под воздействием порыва ветра и т.д. Подумайте также и о возможных повреждениях, которые может нанести рулящий самолет другому самолету в случае вашей ошибки. Чем меньше скорость столкновения, тем меньше ущерб.

Для контроля скорости у нас есть тяга и тормоза. И тем, и другим нужно пользоваться в достаточной степени, своевременно, но осторожно. Чтобы стронуть самолет с места (особенно в горку, особенно на грунте или снегу) нужно существенно больше тяги. Но бездумно совать взлетный режим «неподвижному» самолету — не лучшее решение. Если он не двигается, возможно, что он привязан, не снят со стояночного тормоза или вы не убрали колодки из-под колес.

Как только самолет покатился, тягу надо сразу прибрать. Часто для прямолинейного движения бывает достаточно малого газа. При этом в поворотах иногда приходится немного увеличивать режим, особенно если для руления используются тормоза. А вот остановки и крутые повороты надо предвидеть заранее и заблаговременно ставить малый газ. Иначе придется активно и часто пользоваться тормозами. Горячие тормоза утрачивают эффективность, и вам это совсем не понравится в случае прерванного взлета. Кроме этого, зимой на нагретые тормозные механизмы иногда попадает снег и быстро тает. По мере остывания вода опять превращается в лед и намертво блокирует тормоза у стоящего самолета. Причем часто только один из тормозов, поэтому, начав руление для следующего вылета, можно исполнить весьма опасный «циркуль» прямо на месте стоянки.

Во время руления ни в коем случае нельзя «бороться тормозами с двигателем» — это грубая ошибка. Перед началом движения поставьте пятки на пол и полностью отпустите тормоза. Если вы хотите снизить скорость или остановиться, то установите малый газ и обожмите тормоза.

Использование тормоза (одного из колес!) совместно с тягой двигателя допустимо лишь при выполнении поворотов малого радиуса. Если поворот очень крутой, то нажатие на педаль/рычаг нужно периодически ослаблять, что дает возможность подторможенному колесу немного проворачиваться. Так существенно снижается износ резины и уменьшаются опасные крутящие нагрузки на стойку шасси. Разворотов «вокруг колеса», например, в конце ВПП, следует вообще избегать. В таком случае надо использовать всю ширину полосы для увеличения радиуса разворота: начать разворот от самого ее края и закончить по другую сторону от осевой. Затем, естественно, придется «протянуть» несколько метров, чтобы выровнять самолет по курсу взлета.

Второе, что необходимо взять за правило — это руление строго по желтой осевой линии. Желтая линия нарисована на асфальте для того, чтобы обеспечить максимальное расстояние между вашими крыльями и препятствиями. Боритесь с желанием «срезать угол» как на парковке супермаркета.

Третий момент опять касается стереотипа автомобилиста, который может сослужить вам очень дурную службу. Необходимо осознать, что вы не едете в кабине самолета, как лягушонка в коробчонке. Вы – большая птица! Вспомните про крылья. Это ВАШИ крылья, они большие, хрупкие, и вы не хотите ими ничего зацепить. Привыкните, что ваши габариты совершенно не ограничиваются кабиной. Вы значительно больше! По крайней мере, шире. Крутите головой, радуйтесь, что вы не в кабине лайнера, откуда крылья видны только если высунуться в форточку и посмотреть назад.

Выполняя развороты в ограниченном пространстве, помимо крыльев необходимо помнить и про хвост. Он описывает широкую дугу позади вас, и есть все шансы «достать» им до крыла припаркованного рядом самолета. Если не уверены в безопасности разворота, то лучше выключить двигатель и закатить самолет на стоянку вручную. Так дешевле будет.

Ну и четвертый момент , на который в первое время вам будет очень трудно обращать внимание, но тем не менее придется, так как это неотъемлемая часть летного экзамена. Этот важный момент (довольно традиционный для авиации) — учет ветра. Но его техника специфична, поскольку в данном случае выполняется на земле.

Перед началом руления вы должны получить от диспетчера или АТИС направление ветра (в крайнем случае, взглянуть на «колдун» аэродрома). Далее в процессе руления нужно всегда устанавливать элероны и руль высоты (читай «крутить и шевелить штурвал») в такое положение, чтобы снизить влияние ветра на самолет. Ветер, как известно, даже на земле стремится развернуть и даже перевернуть самолет. Особенно это опасно, когда он дует сбоку, одновременно воздействуя как на руль направления и фюзеляж (имеющие довольно значительную площадь и создающие эффект флюгера), так и на крылья, создавая на одном из них большую подъемную силу, чем на другом. Полностью устранить эти эффекты невозможно, но нужно стараться уменьшить их влияние. Для этого, в зависимости от того, с какой стороны дует ветер, надо устанавливать штурвал в следующие положения:

  1. Если ветер дует спереди, то нужно брать штурвал на себя и до упора поворачивать в сторону ветра. Это облегчит руление на самолете с самоориентирующейся стойкой и снизит подъемную силу на наветренном крыле.
  2. Если ветер дует сзади, то штурвал нужно поставить в положение «от ветра», то есть полностью отдать от себя и до упора повернуть в сторону противоположную той, откуда дует ветер. Скажем, если ветер справа-сзади, то штурвал нужно повернуть влево и отдать вперед.

Эта иллюстрация, характерная для POH Cessna 150/172, демонстрирует правильное положение рулей для коррекции ветра при рулении. Обратите внимание, что элероны всегда ставятся в крайнее положение (для получения максимального эффекта), а руль высоты — нет, поскольку если ветер спереди, то брать на себя штурвал целесообразно только для разгрузки самоориентирующейся стойки. Управляемую стойку достаточно лишь слегка разгрузить, то есть выбрать штурвал лишь немного, или вообще оставить в нейтральном положении. Но если ветер сзади, то руль высоты тоже ставится в крайнее положение (штурвал полностью от себя).

Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.
Н. Е. Жуковский

Фото И. Дмитриева.

Рис. 1. При взаимодействии плоской пластины с потоком воздуха возникают подъёмная сила и сила сопротивления.

Рис. 2. При обтекании потоком воздуха выгнутого крыла давление на его нижней поверхности будет выше, чем на верхней. Разница в давлениях даёт подъёмную силу.

Рис. 3. Отклоняя ручку управления, лётчик изменяет форму руля высоты (1-3) и крыльев (4-6).

Рис. 4. Руль направления отклоняют педалями.

Вы когда-нибудь летали? Не на самолёте, не на вертолёте, не на воздушном шаре, а сами — как птица? Не приходилось? И мне не довелось. Впрочем, насколько я знаю, это не удалось никому.

Почему же человек не смог этого сделать, ведь кажется, нужно лишь скопировать крылья птицы, прикрепить их к рукам и, подражая пернатым, взмыть в поднебесье. Но не тут-то было. Оказалось, что человеку не хватает сил, чтобы поднять себя в воздух на машущих крыльях. Рассказами о таких попытках пестрят летописи всех народов, от древнекитайских и арабских (первое упоминание содержится в китайской хронике «Цаньханьшу», написанной ещё в I в. н.э.) до европейских и русских. Мастера в разных странах использовали для изготовления крыльев слюду, тонкие прутья, кожу, перья, но полететь так никому и не удалось.

В 1505 году великий Леонардо да Винчи писал: «… когда птица находится в ветре, она может держаться в нём без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях». Звучит это сложно, но по сути не просто верно, а гениально. Из этой идеи следует: чтобы полететь, не нужно размахивать крыльями, нужно заставить их двигаться относительно воздуха. А для этого крылу нужно просто сообщить горизонтальную скорость. От взаимодействия крыла с воздухом возникнет подъёмная сила, и, как только её величина окажется больше величины веса самого крыла и всего, что с ним связано, начнётся полёт. Дело оставалось за малым: сделать подходящее крыло и суметь разогнать его до необходимой скорости.

Но опять возник вопрос: какой формы должно быть крыло? Первые эксперименты проводили с крыльями плоской формы. Посмотрите на схему (рис. 1). Если на плоскую пластину под небольшим углом действует набегающий поток воздуха, то возникают подъёмная сила и сила сопротивления. Сила сопротивления старается «сдуть» пластину назад, а подъёмная сила — поднять. Угол, под которым воздух дует на крыло, называется углом атаки. Чем больше угол атаки, то есть чем круче к потоку наклонена пластина, тем больше подъёмная сила, но вырастает и сила сопротивления.

Ещё в 80-х годах XIX века учёные выяснили, что оптимальный угол атаки для плоского крыла лежит в пределах от 2 до 9 градусов. Если угол сделать меньше — сопротивление будет небольшим, но и подъёмная сила маленькой. Если развернуться круче к потоку — сопротивление окажется так велико, что крыло превратится скорее в парус. Отношение величины подъёмной силы к величине силы сопротивления называется аэродинамическим качеством. Это один из самых важных критериев, относящихся к летательному аппарату. Оно и понятно, ведь чем выше аэродинамическое качество, тем меньше энергии тратит летательный аппарат на преодоление сопротивления воздуха.

Вернёмся к крылу. Наблюдательные люди очень давно заметили, что у птиц крылья не плоские. Всё в тех же 1880-х годах английский физик Горацио Филлипс провёл эксперименты в аэродинамической трубе собственной конструкции и доказал, что аэродинамическое качество выпуклой пластины значительно больше, чем плоской. Нашлось и довольно простое объяснение этому факту.

Представьте, что вам удалось сделать крыло, у которого нижняя поверхность плоская, а верхняя — выпуклая. (Очень просто склеить модель такого крыла из обычного листа бумаги.) Теперь посмотрим на вторую схему (рис. 2). Поток воздуха, набегающий на переднюю кромку крыла, делится на две части: одна обтекает крыло снизу, другая — сверху. Обратите внимание, что сверху воздуху приходится пройти путь несколько больший, чем снизу, следовательно, сверху скорость воздуха будет тоже чуть больше, чем снизу, не так ли? Но физикам известно, что с увеличением скорости давление в потоке газа падает. Смотрите, что получается: давление воздуха под крылом оказывается выше, чем над ним! Разница давлений направлена вверх, вот вам и подъёмная сила. А если добавить угол атаки, то подъёмная сила ещё увеличится.

Одним из первых вогнутые крылья сделал талантливый немецкий инженер Отто Лилиенталь. Он построил 12 моделей планеров и совершил на них около тысячи полётов. 10 августа 1896 года во время полёта в Берлине его планер перевернуло внезапным порывом ветра и отважный пилот-исследователь погиб. Теоретическое обоснование парения птиц, продолженное нашим великим соотечественником Николаем Егоровичем Жуковским, определило всё дальнейшее развитие авиации.

А теперь попробуем разобраться, как подъёмную силу можно изменять и использовать для управления самолётом. У всех современных самолётов крылья сделаны из нескольких элементов. Основная часть крыла неподвижна относительно фюзеляжа, а на задней кромке устанавливают как бы небольшие дополнительные крылышки-закрылки. В полёте они продолжают профиль крыла, а на взлёте, при посадке или при манёврах в воздухе могут отклоняться вниз. При этом подъёмная сила крыла возрастает. Такие же маленькие дополнительные поворотные крылышки есть на вертикальном оперении (это руль направления) и на горизонтальном оперении (это руль высоты). Если такую дополнительную часть отклонить, то форма крыла или оперения меняется, и меняется его подъёмная сила. Посмотрим на третью схему (рис. 3 на с. 83). В общем случае подъёмная сила увеличивается в сторону, противоположную отклонению рулевой поверхности.

Расскажу в самых общих чертах, как управляется самолёт. Чтобы подняться вверх, нужно слегка опустить хвост, тогда возрастёт угол атаки крыла, самолёт начнёт набирать высоту. Для этого пилот должен потянуть штурвал (ручку управления) на себя. Руль высоты на стабилизаторе отклоняется вверх, его подъёмная сила уменьшается и хвост опускается. При этом угол атаки крыла увеличивается и его подъёмная сила возрастает. Чтобы спикировать, пилот наклоняет штурвал вперёд. Руль высоты отклоняется вниз, самолёт задирает хвост и начинает снижение.

Наклонить машину вправо или влево можно при помощи элеронов. Они расположены на концевых частях крыльев. Наклон ручки управления (или поворот штурвала) к правому борту заставляет правый элерон подняться, а левый — опуститься. Соответственно подъёмная сила на левом крыле возрастает, а на правом падает, и самолёт наклоняется вправо. Ну а как наклонить самолёт влево — догадайтесь сами.

Рулём направления управляют с помощью педалей (рис. 4). Толкаете вперёд левую педаль — самолёт поворачивает налево, толкаете правую — направо. Но делает это машина «лениво». А вот чтобы самолёт быстро развернулся, нужно сделать несколько движений. Предположим, вы собираетесь повернуть влево. Для этого нужно накренить машину влево (повернуть штурвал или наклонить ручку управления) и в то же время нажать на левую педаль и взять штурвал на себя.

Вот, собственно, и всё. Вы можете спросить, почему же лётчиков учат летать несколько лет? Да потому, что просто всё только на бумаге. Вот вы дали самолёту крен, взяли ручку на себя, а самолёт вдруг начал съезжать вбок, как на скользкой горке. Почему? Что делать? Или в горизонтальном полёте вы решили подняться повыше, взяли штурвал на себя, а самолёт вдруг, вместо того чтобы забираться на высоту, клюнул носом и по спирали полетел вниз, как говорят, вошёл в «штопор».

Пилоту в полёте нужно следить за работой двигателей, за направлением и высотой, за погодой и пассажирами, за собственным курсом и курсами других самолётов и множеством других важных параметров. Пилот должен знать теорию полёта, расположение и порядок работы органов управления, должен быть внимательным и смелым, здоровым, а самое главное — любить летать.

Часто, наблюдая за летящим в небе самолётом, мы задаёмся вопросом, как самолёт поднимается в воздух. Как он летит? Ведь самолёт значительно тяжелее воздуха.

Почему поднимается дирижабль

Мы знаем, что аэростаты и дирижабли поднимает в воздух сила Архимеда . Закон Архимеда для газов гласит: «Н а тело, погружённое в газ, действует выталкивающая сила, равная силе тяжести вытесненного этим телом газа» . Эта сила противоположна по направлению силе тяжести. То есть, сила Архимеда направлена вверх.

Если сила тяжести равна силе Архимеда, то тело находится в равновесии. Если же сила Архимеда больше силы тяжести, то тело поднимается в воздухе. Так как баллоны аэростатов и дирижаблей заполняют газом, который легче воздуха, то сила Архимеда выталкивает их вверх. Таким образом, сила Архимеда является подъёмной силой для летательных аппаратов легче воздуха.

Но сила тяжести самолёта значительно превышает силу Архимеда. Следовательно, поднять самолёт в воздух она не может. Так почему же он всё-таки взлетает?

Подъёмная сила крыла самолёта

Возникновение подъёмной силы часто объясняют разностью статических давлений воздушных потоков на верхней и нижней поверхности крыла самолёта.

Рассмотрим упрощённый вариант появления подъёмной силы крыла, которое располагается параллельно потоку воздуха. Конструкция крыла такова, что верхняя часть его профиля имеет выпуклую форму. Воздушный поток, обтекающий крыло, разделяется на два: верхний и нижний. Скорость нижнего потока остаётся практически неизменной. А вот скорость верхнего возрастает за счёт того, что он должен преодолеть больший путь за то же время. По закону Бернулли, чем выше скорость потока, тем ниже давление в нём. Следовательно, давление над крылом становится ниже. Из-за разницы этих давлений возникает подъёмная сила , которая толкает крыло вверх, а вместе с ним поднимается и самолёт. И чем больше эта разница, тем больше и подъёмная сила.

Но в этом случае невозможно объяснить, почему подъёмная сила появляется, когда профиль крыла имеет вогнуто-выпуклую или двояковыпуклую симметричную форму. Ведь здесь воздушные потоки проходят одинаковое расстояние, и разницы давлений нет.

На практике профиль крыла самолёта располагается под углом к воздушному потоку. Этот угол называется углом атаки . А поток воздуха, сталкиваясь с нижней поверхностью такого крыла, скашивается и приобретает движение вниз. Согласно закону сохранения импульса на крыло будет действовать сила, направленная в противоположном направлении, то есть, вверх.

Но эта модель, описывающая возникновение подъёмной силы, не учитывает обтекание верхней поверхности профиля крыла. Поэтому в данном случае величина подъёмной силы занижается.

На самом деле всё намного сложнее. Подъёмная сила крыла самолёта не существует как самостоятельная величина. Это одна из аэродинамических сил.

Набегающий поток воздуха воздействует на крыло с силой, которая называется полной аэродинамической силой . А подъёмная сила — это одна из составляющих этой силы. Вторая составляющая – сила лобового сопротивления. Вектор полной аэродинамической силы – это сумма векторов подъёмной силы и силы лобового сопротивления. Вектор подъёмной силы направлен перпендикулярно вектору скорости набегающего воздушного потока. А вектор силы лобового сопротивления – параллельно.

Полная аэродинамическая сила определяется как интеграл от давления вокруг контура профиля крыла:

Y – подъёмная сила

Р – тяга

– граница профиля

р – величина давления вокруг контура профиля крыла

n – нормаль к профилю

Теорема Жуковского

Как образуется подъёмная сила крыла, впервые объяснил русский учёный Николай Егорович Жуковский, которого называют отцом русской авиации. В 1904 г. он сформулировал теорему о подъёмной силе тела, которое обтекается плоскопараалельным потоком идеальной жидкости или газа.

Жуковский ввёл понятие циркуляции скорости потока, что позволило учесть скос потока и получить более точное значение подъёмной силы.

Подъемная сила крыла бесконечного размаха равна произведению плотности газа (жидкости), скорости газа (жидкости), циркуляции скорости потока и длины выделенного отрезка крыла. Направление действия подъемной силы получается поворотом вектора скорости набегающего потока на прямой угол против циркуляции.

Подъёмная сила

Плотность среды

Скорость потока на бесконечности

Циркуляция скорости потока(вектор направлен перпендикулярно плоскости профиля, направление вектора зависит от направления циркуляции),

Длина отрезка крыла (перпендикулярно плоскости профиля).

Величина подъёмной силы зависит от многих факторов: угла атаки, плотности и скорости воздушного потока, геометрии крыла и др.

Теорема Жуковского положена в основу современной теории крыла.

Самолёт может взлететь только в том случае, если подъёмная сила больше его веса. Скорость он развивает с помощью двигателей. С увеличением скорости увеличивается и подъёмная сила. И самолёт поднимается вверх.

Если подъёмная сила и вес самолёта равны, то он летит горизонтально. Двигатели самолёта создают тягу – силу, направление которой совпадает с направлением движения самолёта и противоположно направлению лобового сопротивления. Тяга толкает самолёт сквозь воздушную среду. При горизонтальном полёте с постоянной скоростью тяга и лобовое сопротивление уравновешены. Если увеличить тягу, самолёт начнёт ускоряться. Но и лобовое сопротивление увеличится тоже. И вскоре они снова уравновесятся. И самолёт будет лететь с постоянной, но большей скоростью.

Если скорость уменьшается, то становится меньше и подъёмная сила, и самолёт начинает снижаться.

В Башкирии состоялось грандиозное шоу с участием мировых брендов малой авиации | ГТРК «Башкортостан» — Новости Уфы и Башкирии

«День мира» накануне был в Кушнаренковском районе. На аэродроме Первушино состоялся военно-патриотический праздник. Кульминацией, конечно, стало большое авиашоу. На что способны самолёты малой авиации — расскажет Эльмира Шаехова.

Лётное поле – словно музей под открытым небом. На аэродроме Первушино — лучшие модели самолётов малой авиации. «Роланд», «Саванна», «Цетус»: почти у каждого звучные названия. Руководитель пилотажной группы Сергей Минигулов со своим воздушным судном не расстаётся уже девять лет.

Сергей Минигулов, руководитель аэродрома «Первушино»:

— Из-за своей горизонтальной маневренности она делает любое выступление красивым, зрелищным. А запас скорости позволяет мне работать как ведущим группы, так и замыкающим. И благодаря хорошему обзору я могу контролировать, где моя группа находится, кому необходимо подтянуться.

Показательные выступления открылись сольным полётом Айрата Максадова. Небо – это его всё, говорит лётчик. В юности грезил о поступлении в авиационное училище, но судьба распорядилась иначе. И вот, спустя годы, мечта всё же осуществилась.

Айрат Максадов, пилот:

-Вся лётная профессия построена на геометрии. Я научился находить себя в лётном пространстве без навигатора. Есть такие ощущения, которые на земле не можешь пережить. Это истинное удовольствие.

Такие сверхлёгкие самолёты в основном рассчитаны на полёты в тандеме. Пустующее место второго пилота оказалось манящим. 

Эльмира Шаехова, корреспондент:

— Иногда для того чтобы получить эффектную картинку журналистам приходится преодолевать собственные страхи, например, боязнь высоты. Да, в данном случае можно было бы и обойтись камерой go pro, но самой ведь интереснее.

За пару минут аэротехника набирает высоту в 150 метров. И там, наверху, страх вмиг испаряется. Спокойный полёт длится ровно до тех пор, пока лётчик не делает «бочку». Когда самолёт поворачивает на 360 градусов, ощущаешь только адреналин.  

Большой воздушный балет – так между собой пилоты называют показательные выступления. Здесь так же, как в танце важна эстетика и чёткость движения.

Владимир Симарчук, председатель Комитета социальной защиты военнослужащих РБ:

— Это объединяет людей. Здесь люди разных возрастов – от детей до пожилых. Мы действительно участникам Великой Отечественной войны обязаны тем, что сморим на мирное небо. Самолёты летают, мирные самолёты, а не бомбы. Это здорово.

День мира в Первушино стал одним из немногих масштабных праздников, которые прошли в республике впервые за полтора года с начала пандемии коронавируса.

— Долго сидели дома, хотелось выбраться

— На таких маленьких самолётах делают такие виражи – супер!

— Я раньше на вертолётах летал. Здесь ребята всё красиво делают, молодцы, что праздник нам устроили, вспомнил молодость – как это раньше было.

А в завершении фестиваля самолёты раскрасили небо в цвета российского и башкирского триколоров.

Отказал двигатель самолета или полет с несимметричной тягой.

 

В руководстве по летной эксплуатации каждого типа самолета изложены рекомендации по пилотированию в случае отказа двигателя или системы регулирования воздушного винта на всех этапах полета. Здесь рассматриваются лишь некоторые явления, происходящие с самолетом при возникновении несимметричной тяги.

В начальный момент после отказа двигателя возникает скольжение самолета в сторону, противоположную отказавшему двигателю. Самолет, обладающий поперечной устойчивостью, стремится накрениться в сторону, противоположную скольжению. Возникающая при этом боковая составляющая силы тяжести вызывает движение самолета в сторону крена, т. е. стремится ликвидировать возникшее скольжение. Таким образом, самолет, имеющий достаточно большую поперечную устойчивость, стрем ясь обратным креном ликвидировать возникающее при отказе двигателя скольжение, будет энергично накреняться в сторону отказавшего двигателя. Самолет с небольшой степенью поперечной устойчивости в случае отказа двигателя будет накреняться с умеренной угловой скоростью.

У самолетов с ТВД отказ двигателя сопровождается также прекращением обдувки крыла одним из винтов. Поэтому накренение турбовинтовых самолетов в случае отказа двигателя происходит более энергично, чем у самолетов с ТРД (при прочих равных условиях).

Пилот в случае отказа двигателя и возникновения при этом кренения самолета, как правило, своевременно отклоняет элероны, парируя креп. Однако, как показывает практика, пилот, не имеющий достаточного опыта полетов с несимметричной тягой, иногда несвоевременно и недостаточно отклоняет руль направления, т. е. недостаточно устраняет первопричину крена — скольжение. Следовательно, в случае отказа двигателя пилот должен, парируя возникающее стремление самолета к крену, одновременно энергично отклонять педаль в сторону, противоположную отказавшему двигателю.

У некоторых самолетов в случае отказа двигателя на взлете при больших отклонениях руля направления усилия, которые прилагает пилот к педали, уменьшаются, а в отдельных случаях даже появляются незначительные обратные усилия. Это явление не опасно. Пилот должен помнить, что, несмотря на падение усилии, следует сохранять отклонение руля, потребное для удерживания самолета от разворота. По мере увеличения скорости полета (с уменьшением угла скольжения и потребного отклонения руля) эти явления пропадают.

После парирования возникших в момент отказа двигателя возмущений самолета по крену и курсу пилоту необходимо создать крен в сторону работающих двигателей, что вызовет появление боковой составляющей силы тяжести G sin у, которая при определенной величине крена уравновешивает боковую силу, возникающую при отклонении руля направления. В этом случае обеспечивается полет самолета с креном без скольжения.

При полете без скольжения уменьшается величина аэродинамического сопротивления и обеспечивается удовлетворительная управляемость самолета. Такой метод пилотирования является практически наилучшим.

Строго говоря, выгоднее лететь с небольшим скольжением в сторону работающих двигателей. При этом вследствие уменьшения потребного для балансировки отклонения руля направления несколько снижается сопротивление самолета. Однако режим полета, соответствующий минимальному сопротивлению, очень близок к режиму полета без скольжения. Кроме того, на самолете отсутствует прибор, позволяющий точно определять и выдерживать заданную величину скольжения. Поэтому обычно для всех современных пассажирских самолетов в руководствах по летной эксплуатации и пилотированию задаются режимы, практически обеспечивающие полет с отказавшим двигателем без скольжения.

На самолетах старых типов, с меньшей энерговооруженностью, а также на самолетах с пониженной эффективностью руля направления в отдельных случаях полет при несимметричной тяге целесообразно выполнять с небольшим скольжением в сторону работающих двигателей. При этом следует иметь в виду, что развитие значительного скольжения в сторону работающих двигателей приведет к увеличению сопротивления самолета, а также может вызвать ухудшение управляемости.

 

Ошибки в пилотировании при полете с несимметричной тягой:

  • 1.  Полет без крена. Полет с отказавшим двигателем без создания крена в сторону работающих двигателей обычно бывает при чрезмерно больших усилиях на штурвале от элеронов. В этом случае пилоту, испытывающему большие усилия на штурвале, кажется, что он создал необходимый крен, в то время как самолет летит без крена или даже с креном в сторону отказавшего двигателя.

  • 2. Полет с чрезмерно большим креном в сторону работающего двигателя. Такой полет обычно является следствием того, что пилот, желая уменьшить усилия на рычагах управления, создает крен в сторону работающего двигателя больше рекомендуемого руководством по летной эксплуатации данного самолета. Возникающее при этом значительное скольжение в сторону работающего двигателя приводит к увеличению лобового сопротивления самолета, что особенно нежелательно при полете с малыми избытками тяги (например, при взлете в условиях высокой температуры атмосферного воздуха и т. п.).

Для предотвращения указанных ошибок необходимо выдерживать рекомендуемый руководством по летной эксплуатации крен и следить за положением шарика указателя скольжения, не допуская больших отклонений его в сторону крена.

 

Благополучный отказ всех двигателей

Бортпроводник увел Boeing от Афин – Газета Коммерсантъ № 155 (3239) от 22.08.2005

расследование

Вчера греческие СМИ сообщили о результатах расшифровки обоих «черных ящиков» Boeing-737 авиакомпании Helios Airways, разбившегося 14 августа в окрестностях Афин. Самолет потерпел аварию из-за разгерметизации салона (Ъ писал об этом 15 августа). Она, как следует из сообщений, произошла в результате поломки в электрической системе, которая перегрелась из-за недостаточной вентиляции.

14 августа Boeing-737, летевший из кипрской столицы Ларнака в Прагу, упал в 40 км от Афин в районе городка Грамматикос. Погибли все 115 пассажиров и 6 членов экипажа. На вчерашний день тела 118 человек были найдены и опознаны, еще трое числились пропавшими без вести.

Катастрофа вызвала немало вопросов, поскольку, как следовало из официальных данных, все люди погибли еще в воздухе почти за два часа до катастрофы. После этого самолет летел в неуправляемом режиме. Однако, как установило расследование, все было не совсем так. Почти все люди действительно погибли в указанное время. Однако пилоты истребителей F-16, высланных навстречу неуправляемому лайнеру, увидели и даже сняли на пленку такую картину: второй пилот лежит без признаков жизни, командира нет вообще, но при этом какой-то человек пытается взять в руки штурвал. Этим человеком, как следует из сообщений греческих СМИ, был бортпроводник Андреас Подром. Он вроде бы знал, как управлять лайнером, и именно он увел Boeing в сторону от пятимиллионных Афин, на которые самолет вел прямым курсом автопилот. Официальные власти сообщили, что следы крови Андреаса Подрома найдены на обломках кабины, при этом, как установило расследование, рядом с ним была женщина, скорее всего, бортпроводница, пытавшаяся помочь коллеге. Ее тело тоже было найдено среди обломков кабины.

Глава греческой комиссии по воздушным катастрофам и авиационной безопасности Акривос Цолакис рассказал о хронологии событий:

9.05 — Взлет из Ларнаки.

9.12 — Пилоты сообщили о проблемах с системой кондиционирования воздуха. Через пару минут самолет набирает высоту 4270 м.

9.16 — Последний радиоконтакт с пилотами. Самолет преодолевает отметку в 6706 м.

9.24 — Лайнер набирает заданную скорость на высоте 10360 м и летит на автопилоте.

9.35 — Кипрские диспетчеры просят экипаж связаться с Афинами.

9.37 — Самолет входит в район диспетчерской службы Афин рядом с Родосом. Радар показывает, что самолет летит по расписанию и по заданной траектории.

10.07 — Аэропорт Афин пытается выйти на связь с самолетом, поскольку он должен уже снижаться. Нет ответа.

10.20 (приблизительно) — Самолет входит в зону ожидания в районе маяка VOR на острове Кеа на юго-восток от Афин.

10.25 — Афинские диспетчеры обращаются к поисково-спасательным службам.
10.30 — Министр обороны и греческие ВВС предупреждены об опасности.
10.55 — Два истребителя Lockheed Martin F-16 поднимаются в воздух.

11.25 — F-16 летят на расстоянии метра от Boeing, пилоты сообщают о том, что капитана нет на месте, второй пилот без сознания, еще два человека в кабине пилотов, кислородные маски выброшены наружу, в кабине нет движения.

11.51 — Самолет начинает снижаться, покидает зону ожидания, им управляет бортпроводник, полетный опыт которого составляет всего несколько часов на маленьком самолете типа Sessna. Предполагается, что он остался в сознании, используя переносные баллоны с кислородом, размещенные в кабине. Самолет поворачивает направо от зоны ожидания и пролетает над островом Эвия и Эгейским морем на северо-восток от Афин. Двигатели вспыхивают из-за недостатка топлива, самолет снижается, поворачивает налево в сторону Афин.

12.04 —Крушение самолета в холмах рядом с Грамматикосом.

В минувшую пятницу первый из найденных «черных ящиков» самолета был отправлен в Париж. Туда же был отправлен найденный днем позже второй бортовой самописец.

В минувшие выходные данные их расшифровки были официально опубликованы. В соответствии с выводами комиссии причиной катастрофы стала медленная разгерметизация в сочетании с поломкой в электрической системе самолета. А та перегрелась из-за недостаточной вентиляции.

АННА Ъ-ВОЛКОВА, МАКСИМ Ъ-СТЕПЕНИН

Как поворачивают самолеты в полете?

Одним из самых узнаваемых ощущений пассажира коммерческого рейса является поворот самолета. Наряду с ощутимым ощущением того, что фюзеляж самолета начал наклоняться, изменяющийся угол света, проникающего через иллюминаторы, также дает визуальное представление о том, что происходит. Обычно такие маневры ассоциируются со взлетом и посадкой, но что должно произойти, чтобы они произошли? А как еще пилоты могли бы корректировать направление движения?

Различные поверхности управления

Находясь в воздухе, пилоты определяют направление движения самолета, регулируя различные поверхности управления.Это его элероны, рули направления и рули высоты. Однако последний из них управляет тангажем самолета, другими словами, его углом подъема или снижения.

Сам по себе он не оказывает прямого влияния на направление движения самолета с точки зрения поворота самолета. Рули высоты расположены в хвостовой части самолета на так называемом горизонтальном стабилизаторе.

Будьте в курсе: Подпишитесь на наш ежедневный дайджест авиационных новостей.

Различные поверхности управления помогают перемещать самолет как вертикально, так и в поперечном направлении во время полета. Фото: Винченцо Паче | Простой полет

Между тем, элероны и рули направления играют гораздо более важную роль в удержании самолета в нужном направлении. Элероны расположены в задней части крыльев самолета. Это самая заметная поверхность управления, которую пассажиры могут видеть из салона.

Наконец, есть руль направления, который является движущейся частью хвостового оперения самолета. Поскольку они расположены близко к вертикальному стабилизатору самолета, их легко спутать. Однако, как мы увидим, между ними есть принципиальное различие с точки зрения их функций.

Что делают элероны?

Как мы установили, элероны являются наиболее заметной поверхностью управления с точки зрения пассажира.Движения, которые они позволяют совершать самолету, также являются одними из самых очевидных с точки зрения того, что пассажиры могут осязаемо ощущать.

Элероны расположены на внешних краях крыльев самолета и работают навстречу друг другу. Фото: Джейк Хардиман — Simple Flying

Роль элеронов заключается в подъеме и опускании крыльев самолета. Пилоты регулируют эти поверхности штурвалом.Они служат для изменения угла крена самолета. Как сообщает НАСА, «поворот штурвала по часовой стрелке поднимает правый элерон и опускает левый элерон, что приводит к крену самолета вправо».

Конечно, то же самое верно и в обратном направлении. То есть при повороте штурвала против часовой стрелки самолет в конечном итоге скатывается влево. Такие маневры известны как развороты на вираж и служат для изменения курса самолета. Как ни странно, рули, которые мы вскоре рассмотрим далее, также играют роль в кренах.НАСА заявляет, что:

» Руль направления используется при развороте на координата   развороте, т.е. для удержания носа самолета по траектории полета. Если руль не использовать, можно столкнуться с неблагоприятным рысканием в котором сопротивление внешнего крыла уводит нос самолета в сторону от траектории полета ».

Когда вы фотографируете улетающие самолеты, вы часто можете увидеть, как они виляют, когда берут курс в сторону от аэропорта.Фото: Винченцо Паче | Простой полет

Как работают рули?

Руль направления самолета управляет так называемым рысканьем. Этот термин относится к боковому движению вокруг вертикальной оси, при котором самолет наклоняется влево или вправо без регулировки угла крена. Пилоты управляют рулями с помощью педалей. Этим они отличаются от элеронов, которые, как мы установили, управляются штурвалом. На более крупных самолетах, таких как Boeing 747, руль направления состоит из двух подвижных поверхностей управления.

Эти педали связаны с гидравликой, которая регулирует руль направления в соответствии с давлением ног пилота. Это означает, что когда пилот нажимает на данную педаль руля направления, самолет будет рыскать в этом направлении. По данным Aviation Stack Exchange, это обеспечивает большую точность, чем если бы она управлялась электронным способом с помощью компьютеризированного управления.

Как упоминалось ранее, иногда вы можете случайно спутать руль направления самолета с его вертикальным стабилизатором.В конце концов, оба эти компонента находятся в задней части самолета.

Рули высоты установлены на неподвижных горизонтальных стабилизаторах. Фото: Джейк Хардиман — Simple Flying

Однако есть ключевое различие, которое помогает различать их роли. В то время как руль направления представляет собой подвижную поверхность, обеспечивающую управляемость по рысканью, вертикальный стабилизатор остается неподвижным. По словам Aviation Stack Exchange, его функция заключается в обеспечении устойчивости по рысканью.Как говорит пользователь Шон:

» Руль направления позволяет летательному аппарату скользить вбок, когда вы этого хотите; вертикальный стабилизатор не дает ему скользить вбок, когда вы не хотите

Решающее значение при боковом ветре

Рули направления являются особенно важным компонентом, когда речь идет о посадке самолета в условиях бокового ветра. Это связано с тем, что самолет будет приближаться к взлетно-посадочной полосе под углом, чтобы смягчить воздействие бокового ветра.

Визуально иногда может показаться, что самолет почти летит боком. Таким образом, этот маневр известен как «крабирование», поскольку эти ракообразные также известны тем, что ходят боком. Их жесткие суставчатые ноги означают, что им легче и быстрее путешествовать.

При выполнении такой посадки решающую роль в выводе самолета из краба играет руль направления.Непосредственно перед посадочной ракетой пилот направляет руль направления в направлении, которое выровняет самолет по взлетно-посадочной полосе. Одновременно они будут использовать противоположный элерон, чтобы удерживать крылья на одном уровне. Это гарантирует, что все аспекты самолета будут правильно выровнены относительно взлетно-посадочной полосы при приземлении. Это позволяет безопасно приземляться при сильном боковом ветре.

Вам нравится вращаться на борту самолета? Дайте нам знать ваши мысли в комментариях!

Коньяк Bacardi стоимостью 65 820 долларов пропал на рейсе American Airlines из Парижа

Читать Далее

Об авторе

Джейк Хардиман (опубликовано 1345 статей)

Журналист. Выпускник немецкого языка, Джейк увлекается историей авиации и любит пробовать новые авианосцы и самолеты, даже если для этого требуется нестандартный маршрут.Увлеченный фотограф-любитель, он также недавно достиг рубежа, пролетев свой 100-й сектор в качестве пассажира. Базируется в Норвиче, Великобритания.

Более От Джейка Хардимана

Как поворачивают самолеты и разные типы поворотов

Полет включает в себя перемещение самолета в трех измерениях, что делает его поворот значительно более сложным, чем поворот автомобиля.Чтобы развернуть самолет, пилот использует все три основных органа управления полетом, чтобы перемещать самолет вокруг трех осей.

Как поворачивают самолеты?

Чтобы повернуть самолет, пилот использует все три основных органа управления полетом, чтобы перемещать самолет вокруг трех осей. Самолет должен быть закручен в повороте, рыскать в нем носом и подниматься по тангажу, чтобы поддерживать высоту.

Несмотря на то, что это действия пилота, реальная сила, заставляющая самолет разворачиваться, называется горизонтальной составляющей подъемной силы.Как и вертикальная подъемная сила, она создается крыльями. Когда пилот накренивает самолет, крылья не только удерживают самолет в воздухе, но и втягивают его в поворот.

Элементы управления полетом и их входы

Для успешного поворота самолета требуется немного практики. Точные усилия управления будут варьироваться от самолета к самолету, поэтому выполнение поворотов под разными углами крена является важной частью обучения пилотов. По мере увеличения угла крена аэродинамические факторы, влияющие на выполнение поворота, становятся более выраженными.В результате сравнительно легко выполнять пологие виражи, но крутые повороты требуют гораздо большей ловкости.

Наиболее важные органы управления полетом, необходимые для поворота, — это элероны. Они управляются из кабины с помощью штурвала или ручки управления. Когда вы двигаете штурвал влево или вправо, элероны перемещаются вверх и вниз на законцовках крыла. При левом повороте правый элерон опускается, чтобы увеличить подъемную силу на внешнем крыле, а левый элерон поднимается, чтобы уменьшить подъемную силу на внутреннем крыле.Затем самолет кренится влево.

Пилоты также должны переместить нос самолета влево, чтобы продолжить разворот. Самолет, скорее всего, начнет поворачивать, как только элероны будут отклонены, но для обеспечения плавного и скоординированного поворота применяется некоторый левый руль направления путем нажатия левой педали руля направления.

Если поворот достаточно крутой, самолет начнет терять высоту. Чтобы удержать высоту над землей, пилот поднимается, оттягивая штурвал управления. Это отклоняет руль высоты вверх, что удерживает нос вверх.

В очень крутых поворотах дополнительное давление руля высоты немного замедлит самолет. Чтобы поддерживать скорость полета, пилоту необходимо будет увеличить мощность двигателя, чтобы поддерживать скорость полета.

3 типа поворотов

Повороты делятся на три категории: пологие, средние и крутые. Самолет ведет себя немного по-разному в каждом типе поворота.

1. Пологие виражи

Пологие повороты — это крены менее 20 градусов. Это самые распространенные повороты во время полета.Во время такого разворота расчетная устойчивость самолетов будет пытаться снова выровнять крылья. Как только пилот входит в поворот, ему придется продолжать вносить поправки, чтобы поддерживать желаемый угол крена.

2. Повороты со средним креном

Средний разворот с креном составляет от 20 до 45 градусов. При таких углах устойчивость самолета не возвращает его в горизонтальный полет, поэтому он сохраняет постоянный угол крена при незначительном участии пилота.

3. Крутые повороты с виражами

Крутые повороты — это углы крена более 45 градусов.Здесь самолет становится менее устойчивым, и действующие на него силы будут стремиться увеличить угол крена. В результате пилоту придется постоянно вносить поправки, чтобы сохранить желаемый угол крена постоянным.

Повороты с постоянной скоростью

При полетах по приборам контроль скорости разворота более важен, чем контроль угла крена. Представьте, что вы авиадиспетчер, пытающийся сказать пилоту, когда начинать поворот, чтобы он мог перехватить курс на взлетно-посадочную полосу.Если пилот может поворачивать с любой скоростью, которую он хочет, то работа невозможна. Должна быть стандартная скорость разворота, которую делает пилот и которую может ожидать диспетчер.

К счастью, есть. Стандартный поворот — это поворот на 360 градусов, который занимает две минуты. В кабине это показывает координатор разворота, который так откалиброван.

Без координатора поворота необходимо рассчитать скорость поворота. Чем быстрее летит самолет, тем больше будет радиус разворота и тем медленнее будет его скорость разворота при заданном угле крена.Следовательно, чтобы выполнить разворот со стандартной скоростью, вы должны увеличивать угол крена по мере увеличения воздушной скорости. Пилоты по приборам практикуют развороты по времени, чтобы они могли откалибровать свой прибор и на случай, если координатор разворота когда-либо выйдет из строя во время полета.

В условиях маршрута самолеты летят на очень высоких скоростях. На таких высотах нет смысла делать крутые развороты, поэтому пилоты обычно делают развороты с половинной стандартной скоростью (четыре минуты).

Использование руля направления для поддержания скоординированного полета

Целью руля направления является противодействие неблагоприятному рысканию, создаваемому элеронами.Это рыскание вызвано повышенным индуктивным сопротивлением внешнего элерона. Это может сделать скорость разворота самолета меньше, чем она должна быть для величины угла крена.

Планки и салазки

Чтобы поддерживать соответствующую скорость поворота, пилот может больше или меньше использовать руль направления при выполнении поворота. Это называется скоординированным поворотом. Поворот со слишком высокой скоростью поворота называется проскальзыванием, а поворот со слишком низкой скоростью поворота — заносом.

Координатор поворотов

В кабине помогает прибор, известный как координатор поворота.На лицевой стороне прибора находится простой плавающий шарик, известный как индикатор проскальзывания. Мяч втягивается в поворот или от него в зависимости от действующих на него сил. Пилоты учатся «наступать на мяч», а это означает, что если мяч находится не по центру, им нужно сильнее нажимать на руль направления.

Возможно, вы слышали поговорку: «Пролетая мимо штанов». В то время как это стало означать полет только на навыках, в летной подготовке это означает научиться чувствовать давление, оказываемое на ваше тело внутри самолета.Опытным пилотам даже не нужно смотреть на мяч — они чувствуют силы, действующие на самолет.

Аэродинамика Разворота

Пилот перемещает органы управления, которые перемещают рулевые поверхности на крыльях и хвосте. Это изменяет ориентацию самолета в воздухе и указывает ему правильное направление. Но что на самом деле заставляет самолет поворачивать?

Когда самолет накренился, крылья продолжают создавать подъемную силу перпендикулярно размаху крыла самолета. Поскольку крылья теперь наклонены в повороте, часть подъемной силы направлена ​​вверх (противоположно силе тяжести), а часть направлена ​​в сторону поворота. Эта горизонтальная составляющая подъемной силы заставляет самолет поворачиваться.  

Аэродинамические силы при повороте. Федеральное управление гражданской авиации

Ускоренные киоски

Важно помнить, что из-за повышенного коэффициента перегрузки при поворотах скорость сваливания увеличивается по мере увеличения угла крена. Это явление известно как ускоренный срыв.

Скорость сваливания, отображаемая на индикаторе воздушной скорости, предназначена для прямого горизонтального полета без ускорения. Как только самолет кренится, скорость сваливания увеличивается.Пилот всегда должен находиться на безопасной скорости перед началом любых маневров, особенно крутых поворотов.

Большинство пилотов ограничивают свои повороты на малых скоростях и у земли до 30-градусных поворотов. Это ограничение особенно важно для схемы движения после взлета и перед посадкой.

Похожие сообщения

Как поворачивают самолеты во время полета? | Блог


Самолеты часто поворачивают, чтобы изменить направление. Однако существует множество различных сил, действующих против самолетов.Наряду с гравитацией существуют сопротивление, подъемная сила и тяга, которые могут влиять на траекторию полета самолета. Самолеты все еще могут поворачиваться во время полета. Они разработаны с несколькими компонентами, которые позволяют поворачиваться в воздухе. Как именно поворачивают самолеты при полете?

Основы токарной обработки

Пилоты могут делать разные повороты. Пологий поворот, например, определяется как любой поворот с углом крена менее 20 градусов. С другой стороны, крутой поворот — это любой поворот с углом крена более 45 градусов.Мелкие повороты имеют меньший угол, чем их крутые аналоги, что облегчает их выполнение пилотами. Третий тип поворота — это поворот со средним креном. Повороты со средним креном попадают где-то посередине. Они определяются как любой поворот с углом крена от 20 до 45 градусов.

Независимо от того, выполняет ли пилот пологий, средний или крутой разворот, он, скорее всего, будет использовать элероны и рули направления. Элероны — это маленькие закрылки на крыльях самолета. Большинство самолетов имеют пару элеронов — по одному на каждом крыле.При повороте пилот задействует штурвал, чтобы поднять один из элеронов и одновременно опустить другой элерон. Переменное положение элеронов самолета позволяет самолету крениться влево или вправо. У самолетов внутри кабины есть колесо, которое управляет элеронами. Поворот этого колеса задействует элероны, поворачивая таким образом самолет.

В дополнение к элеронам пилоты используют педаль руля направления для поворота самолетов. Педаль руля, конечно же, управляет рулем направления самолета.Большинство самолетов имеют один руль направления на хвосте. Руль направления похож на элерон, за исключением того, что он представляет собой компонент, похожий на вертикальный закрылок. Элероны, с другой стороны, представляют собой горизонтальные закрылки. Пилоты могут управлять рулем направления, нажимая одну из двух педалей руля направления. Левая педаль руля поворачивает руль влево, а правая педаль руля поворачивает руль вправо.

Как самолеты разворачиваются на взлетно-посадочной полосе

Самолеты разворачиваются на взлетно-посадочных полосах, используя аналогичный метод, который позволяет им разворачиваться в воздухе.Например, пилоты могут нажимать на педали руля направления для поворота. Когда руль направления направлен в правильном направлении, самолеты могут разворачиваться на взлетно-посадочных полосах, даже если их рулят. При этом пилоты не используют элероны для разворота на взлетно-посадочной полосе; они используют только руль направления.

Все типы поворотов — AOPA

Выберите свой берег, от мелкого до крутого

Рич Стоуэлл

По сути, самолеты вырезают в небе только две формы: прямые и кривые. Разворот, безусловно, является наиболее распространенной формой полета по дуге, и все пилоты могут выполнять этот чрезвычайно универсальный маневр.Но, кажется, немногие могут адекватно описать его механику. К сожалению, неполное понимание поворотного полета может привести к неправильному управлению во время критических операций. Потеря контроля над самолетом во время поворота является причинным фактором, который упоминается во многих отчетах об авиационных происшествиях. Таким образом, знание того, что управляет нашими ходами, является важной, но часто упускаемой из виду информацией.

Устойчивые, ровные, скоординированные развороты происходят, когда вертикальная составляющая подъемной силы компенсирует вес самолета.Без закрылков мы можем изменить подъемную силу только двумя способами: изменяя скорость полета и угол атаки. Оба они контролируются высотой тона.

Общая подъемная сила, состоящая из вертикальной и горизонтальной составляющих при крене, по-прежнему действует перпендикулярно относительному ветру и размаху крыла. А обратное давление на вилку увеличивает перегрузку и общую подъемную силу. Именно растущая горизонтальная составляющая подъемной силы заставляет самолет отклоняться от прямой траектории полета. Поскольку траектория полета изгибается в направлении этой силы, хвостовое оперение постоянно наклоняет нос к меняющемуся относительному ветру, что приводит к плавной, широкой дуге.

Входы элеронов просто характеризуют развороты. Они не могут и не изгибают траекторию полета. Элероны допускают широкий диапазон возможных кривых, направляя общую подъемную силу в разных направлениях. Поскольку шаг определяет угол атаки и, следовательно, величину подъемной силы, именно то, как мы манипулируем рулем высоты, фактически определяет форму и качество поворота.

Хотя удобно думать, что противодавление удерживает нашу высоту в повороте, это не так (по крайней мере, не напрямую).Обратное давление увеличивает угол атаки, что снижает скорость полета. Это уменьшает любую дополнительную мощность, необходимую для поддержания устойчивого полета, пока допустимо снижение воздушной скорости. По сути, мы обмениваем энергию воздушной скорости на удержание высоты при повороте. Если и воздушная скорость, и высота должны оставаться постоянными, потребуется больше мощности.

Лифт действительно является нашей системой управления поворотом. Мы можем резюмировать его функцию управления простой формулой: воздушная скорость + перегрузка = криволинейный полет. Мы смешиваем крен, рыскание и мощность с тангажем, чтобы разнообразить наши повороты.Сочетание различных пропорций этих ингредиентов придает каждому повороту свой особый характер. Давайте рассмотрим общие рецепты для некоторых разворотов, имея в виду, что точные величины крена, рыскания, тангажа и необходимой мощности будут варьироваться от самолета к самолету. Кроме того, не все обсуждаемые рецепты дают безопасные и полезные продукты!

Пологие повороты

Неглубокие горизонтальные повороты — это повороты, при которых угол крена составляет менее 20 градусов. Для них характерно почти незаметное увеличение перегрузки, а естественная устойчивость многих самолетов приводит к тому, что крылья возвращаются в исходное положение.

Скоординированные пологие развороты начинаются с совместного приложения давления элеронами и рулями направления в одном направлении. Как только желаемый крен достигнут, вход элеронов должен быть ослаблен, чтобы остановить крен; однако может потребоваться небольшое остаточное давление элеронов в направлении поворота просто для поддержания постоянного крена. Руль направления также должен быть отрегулирован для поддержания скоординированного полета с компенсацией рыскания. Небольшое (в некоторых случаях незаметное) обратное давление руля высоты вытягивает самолет на новый курс.

Обычно мы компенсируем незначительные отклонения высоты во время пологих поворотов, регулируя входы руля высоты, а не регулируя угол крена или настройки мощности. Имейте в виду, что входы руля высоты напрямую влияют на нашу скорость полета, которая влияет на мощность, необходимую для устойчивого горизонтального полета. Мы обмениваем излишек одного параметра (воздушной скорости или высоты) на недостаток другого. Небольшие изменения входных сигналов руля высоты во время пологих поворотов оказывают минимальное влияние на испытываемую перегрузку.

Средние обороты

Средние горизонтальные повороты — это повороты, в которых угол крена составляет от 20 до 45 градусов. Они характеризуются несколько более высокими, но относительно небольшими перегрузками. Присущая многим самолетам устойчивость поддерживает постоянный крен. Мы начинаем эти развороты так же, как пологие развороты: элероны и руль направления давят вместе, противодавление на штурвале изгибает траекторию полета.

В правильно оборудованном самолете после установления определенного среднего угла крена вход элеронов должен быть нейтрализован.Соответственно настраивается руль направления, так как наиболее неблагоприятное рыскание исчезает при отключении ввода элеронов. Если посмотреть на крылья, то вообще не должно быть никаких отклонений элеронов. Если вы можете уменьшить противодавление, вы должны быть в состоянии отпустить штурвал, пока самолет остается в хорошем развороте со средним креном.

Крутые повороты

Крутые повороты — это повороты, при которых угол крена превышает 45 градусов. Для них характерны заметные перегрузки, быстро нарастающие с увеличением крутизны крена.Многие самолеты имеют тенденцию к крену в направлении крутых поворотов, потому что внешнее крыло движется быстрее, чем внутреннее крыло, что создает немного большую подъемную силу (и большее индуктивное сопротивление, что требует корректирующего «действия руля направления»).

После установления крена может потребоваться давление элеронов, противоположное направлению поворота, для поддержания постоянного крена. Для поддержания устойчивого полета необходимо значительное противодавление на штурвале. Отклонения от высоты теперь корректируются более эффективно путем изменения угла крена.

Крутые повороты являются яркими примерами, когда вера в то, что тангаж определяет высоту, служит лишь ухудшению характеристик поворота. Там, где руль высоты создает иллюзию контроля над высотой во время пологих поворотов (путем обмена воздушной скорости на высоту), он только сужает крутой поворот и может вызвать резкое увеличение перегрузки, воздушной скорости и угла атаки по мере того, как высотомер раскручивается.

Если вам трудно поддерживать постоянную высоту в крутом повороте, сохраняя противодавление, скоординированно уменьшите угол крена, а затем увеличьте противодавление.После восстановления потерянной высоты угол крена можно восстановить. Если вы попытаетесь восстановить потерянную высоту в крутом повороте, применяя обратное давление перед уменьшением угла крена, вы, вероятно, попадете в крутую нисходящую спираль. Это, вероятно, противоречит вашим желаниям, а также приводит к чрезмерной нагрузке на самолет, что никогда не бывает хорошо.

Повороты с заносом

Основной характеристикой всех поворотов с заносом является чрезмерное рыскание в направлении поворота. Это нескоординированные маневры.Как правило, ненужное рыскание вызывается пилотом, когда в направлении поворота применяется слишком много руля направления. И отклоненный руль направления, и внутреннее крыло при заносе направлены к земле.

Чрезмерный рыскание создает вторичный крен в направлении поворота, тем самым увеличивая угол поворота крена. Рыскание тоже разрезает носом землю через горизонт. Эти действия меняют характер разворота и могут негативно повлиять на восприятие пилотом.

Неправильная реакция на разворот с заносом путем использования противоположных элеронов для остановки увеличивающегося крена с последующим дополнительным противодавлением для удерживания носа «вверху» открывает путь к классическому непреднамеренному штопору (см. Справочник, AC 61-21A, стр. 152).Если мы не намереваемся войти в штопор на большой высоте на самолете, одобренном для штопора, после большого количества двойных инструкций повороты с заносом не принесут абсолютно никакой пользы. Это верный путь к катастрофе, так что не скользите на поворотах.

Скользящие витки

Основной характеристикой всех поворотов с проскальзыванием является чрезмерное отклонение от курса в сторону, противоположную направлению поворота. Как и повороты с заносом, повороты со скольжением не скоординированы. Во время скользящего поворота внутреннее крыло направлено к земле.Однако отклоненный руль направления направлен вверх, против направления поворота.

Давление элеронов должно поддерживаться в направлении скользящего разворота для поддержания постоянного угла крена. Это давление компенсирует крен, создаваемый противоположным рулем направления. Таким образом, рыскание и крен не обязательно связаны, как в случае опасного поворота с заносом. На самом деле, рыскание и крен действуют в разных направлениях, делая скользящий поворот несколько устойчивым к вращению. Переход в проскальзывающие повороты и выход из них требует точного контроля над нашими управляющими воздействиями.В противном случае возможен переход в занос, склонный к вращению.

Развороты со скольжением выполняются путем увеличения крена, или уменьшения давления на противоположный руль направления, или их комбинации вместе с увеличением противодавления руля высоты, чтобы подтянуть самолет к новому курсу. Глядя вдоль внутреннего крыла, вы должны увидеть отклоненный вверх элерон, в то время как индикатор скольжения/скольжения показывает, что шар находится внутри поворота.

Поскольку повороты с заносом и проскальзыванием являются нескоординированными маневрами, скорость поворота при проскальзывании будет ниже по сравнению с скоординированными поворотами, но выше при повороте с заносом.Скользящие повороты позволяют нам быстро терять высоту, особенно при заходе на посадку на большой высоте. Они жизненно важны для устранения таких отказов управления в полете, как раскрытие закрылков, заедание элеронов или отклонение руля направления. Они также являются эффективным маневром для посадки с боковым ветром.

Спирали

Предоставленные сами себе, большинство самолетов проявляют естественную склонность к крену и повороту сами по себе. Эта тенденция называется спиральной неустойчивостью. Спирали будут самораспространяться и становиться более тугими, если пилот не отреагирует должным образом, чтобы остановить их.Попытка остановить спуск и удержать нос «вверху» дополнительным противодавлением руля высоты только усугубляет спираль. Это также создает повышенные коэффициенты нагрузки на самолет и пилота. Как только воздушная скорость превышает скорость маневрирования, «подтягивание» может привести к разрушению конструкции.

Поскольку непреднамеренные спирали могут быстро опускаться, уменьшите мощность до холостого хода. Это замедляет скорость потери высоты и предотвращает превышение скорости винтов фиксированного шага. Сбросьте обратное давление элеватора. Это действие снижает угол атаки, уменьшает перегрузку самолета и ослабляет спираль.Затем проверните уровень крыльев, используя скоординированные входы элеронов и рулей направления. Как только крылья выровнены, верните угол тангажа – осторожно, если скорость высокая (см. «Крутые повороты» и «Необычные положения и восстановление» в Справочнике по полетам по приборам, AC 61-27C, страницы 86-91).

Полезные советы

Команды полета с поворотом обеспечивают баланс между углом крена, воздушной скоростью и перегрузкой. Эти элементы должны дополнять друг друга. Мы должны постоянно манипулировать переменными крена, рыскания, тангажа и мощности при выполнении поворотных маневров.Отрабатывая повороты, помните об этих моментах:

Не отклоняйтесь от поворота только для того, чтобы держать голову перпендикулярно горизонту. Наклонение во время поворотов вместо этого даст вам лучшее ощущение перегрузок, более четкое представление о входе в руль высоты и лучшее ощущение «сиденья штанов» в повороте. Движения по тангажу легче увидеть, когда ваша голова и ноги образуют линию, перпендикулярную поперечной оси самолета.

Ожидается, что неблагоприятное рыскание будет больше при выходе из поворота из-за снижения воздушной скорости и более высоких углов атаки по сравнению с горизонтальным полетом.Перекат до уровня крыльев после завершения поворота обычно требует большего давления на руль направления (в том же направлении, что и крен) по сравнению с тем, которое используется для поворота. Используйте скоординированное давление на элероны и руль направления при изменении угла крена.

Прежде всего, каждый раз, когда вы проваливаете ход, не «тяните» больше. Вместо этого тяните меньше. Затем уменьшите угол крена, что немедленно уменьшит скорость сваливания самолета, увеличит доступную мощность и уменьшит мощность, необходимую для устойчивого полета.Все эти атрибуты дают нам больший контроль над самолетом. Проанализируйте свои трудности, а затем попробуйте еще раз!

Тайны полета: Поворот по ветру

Вы любитель авиации или пилот? Подпишитесь на нашу рассылку , полную советов, обзоров и многого другого!

Предполагаемая опасность разворота по ветру — одна из самых спорных тем во всей авиации. Несмотря на то, что он широко обсуждался на протяжении многих десятилетий, он продолжает удерживать популярное воображение пилотов, потому что его потенциальные последствия ужасны.

Вот концепция. Все мы знаем, что самолеты летают благодаря тому, что мы называем относительным ветром, в котором движутся крылья наших самолетов, или наоборот. Для того, чтобы крыло могло летать, вообще не обязательно иметь какую-либо путевую скорость. Если вы были в аэропорту в период очень сильного ветра, вы могли видеть прикованные к земле самолеты, поднимающиеся вверх и летящие. Когда ветер внезапно прекращается, очевидно, что самолет оседает на землю.

Но происходит ли то же самое явление, когда самолет находится в воздухе? Не совсем.Мы видим этот эффект при взлете, когда для взлета по ветру требуется гораздо больше взлетно-посадочной полосы, чем для взлета против ветра. Но все эти эффекты связаны с землей, а не с воздухом.

Возьмем гипотетический самолет — скажем, Skyhawk — и представим, что он летит против ветра. Ради математики предположим, что он движется со скоростью 100 узлов, а ветер на носу 10 узлов. Теперь поверните самолет в противоположную сторону, чтобы ветер был позади вас. Теперь у вас есть 20 узлов на хвосте. Теория разворота по ветру гласит, что самолет потерял не просто 10 узлов скорости, а 20, так как он не только теряет 10 узлов на носу, но и набирает 10 узлов на хвосте.100 минус 20 равно 80 узлам, что не так уж и важно. 172 отлично летает на скорости 80 узлов.

Но если вы низко над землей, не приведет ли предполагаемая потеря воздушной скорости к тому, что самолет утонет, когда он восстановит свою нормальную, желаемую скорость? И если вы находитесь близко к земле, когда выполняете этот поворот, может ли это означать риск столкновения с землей?

Это кажется реальным риском, поэтому пилоты, придерживающиеся теории разворота по ветру, советуют своим коллегам-пилотам делать такие развороты с большой осторожностью.

Выпуск

Теория разворота по ветру имеет много проблем, но рассмотрение ее на более экстремальном примере может быть показательным. Давайте возьмем тот же Skyhawk, летящий против ветра, но на этот раз вместо 10-узлового встречного ветра давайте сделаем 50-узловый ветер, что-то, что редко бывает близко к земле, но известно. Как и в предыдущем примере, этот Skyhawk поворачивается на 180 градусов, так что его курс меняется от направления прямо против ветра к направлению ветра прямо на его хвост.Этот 50-узловый встречный ветер только что превратился в 50-узловый попутный ветер, так что указанная воздушная скорость становится… ну, ну, верно, с потерей 50 узлов встречного ветра и добавлением 50 узлов на хвосте. Итак, самолет падает с неба, как пресловутый рояль упал со скалы.

Ну, мы все знаем, что так не бывает. Самолет не только продолжит полет, но и его приборная скорость не изменится. Он не падает с неба, и на самом деле, если бы самолет находился в IMC, пилот был бы в блаженном неведении об изменении ориентации самолета по ветру, если бы у них не было показаний путевой скорости или скорости ветра для обратиться к (как многие из нас действительно имеют в эти дни).Но почему он не падает с неба?

Существует явление, которое заставляет самолет падать с неба — ну, сильно тонуть даже без изменения настроек двигателя или положения — и это известно как сдвиг ветра. Сдвиг ветра отличается тем, что это почти мгновенное изменение относительного ветра. Наиболее опасная форма сдвига ветра возникает при сильной конвективной деятельности — грозе. Самолет, летящий при встречном ветре со скоростью 50 узлов, который внезапно превращается в попутный ветер со скоростью 10 узлов, действительно сильно пострадал, если только пилот не отреагирует быстро с большой дозой мощности.Некоторые из самых смертоносных авиакатастроф в истории авиации произошли именно по такому сценарию.

Правда

Разворот по ветру — это миф.

Сдвиг ветра — это не то, что происходит при развороте по ветру. Когда самолет поворачивает от направления против ветра к направлению по ветру, он делает это не сразу, а за бесконечно малую серию изменений. Таким образом, если нет сдвига ветра, самолет сохраняет равновесие на протяжении всего разворота. Вот и все. Это просто не похоже на сдвиг ветра, когда изменение ветра происходит почти мгновенно.

Есть версии, почему миф о развороте по ветру так трудно развеять, но, скорее всего, он выглядит правдой. Приборная воздушная скорость не меняется (после завершения разворота развороты остаются разворотами и добавляют перегрузки и увеличивают скорость сваливания). Таким образом, от одного направления полета (по ветру) к другому (по ветру) вообще нет никакого эффекта (без учета аэродинамических эффектов поворота).

Но что действительно меняется, причем кардинально, так это скорость относительно земли во время разворота по ветру.Если вы представите изменение путевой скорости, когда вы поворачиваете с попутного ветра на конечную в одном стандартном развороте, вы увидите, что ваш самолет как бы нажимает на тормоза. Теперь выполните эту процедуру в обратном порядке и развернитесь от сильного участка с наветренной стороны к приземлению с подветренной стороны. Ваша скорость над землей будет не только намного больше, но и выглядеть намного больше, и вы будете намного быстрее добираться до порога. Эта картинка, на которой самолет явно ускоряется (на самом деле скорость его полета не изменяется), выглядит для всего мира так же, как если бы вы направили нос вниз и разгонялись в безветренных условиях.

В мифе о развороте по ветру хорошо то, что пока пилоты верят в него, они с большей вероятностью будут уделять пристальное внимание своей воздушной скорости, когда находятся близко к земле, и особенно при разворотах на малой высоте, когда незапланированная встреча с твердой землей — худший из возможных исходов низколетящего полета в ветреный день.

Как пилоты управляют своим самолетом при рулении по взлетно-посадочной полосе? » Научная азбука

При медленном движении по взлетно-посадочной полосе большие самолеты управляются с помощью румпеля, а при быстром — только с помощью рулей.

Сначала немного о рулении.


Рекомендуемое видео для вас:


Руление

Термин «руление» применительно к самолетам означает просто движение самолета по земле, когда он не взлетает и не садится. Другими словами, руление — это управляемое движение самолета (на земле) с использованием собственной мощности.

Выруливающий самолет. (Фото: Bidgee / Wikimedia Commons)

В некоторых случаях также пишется как «руление». Обычно это относится к движению самолета на колесах, но также используется в случае самолетов с поплавками или лыжами.Обратите внимание, что руление не включает буксировку самолета, когда его буксирует буксир; это относится исключительно к самоходному движению самолета. Кроме того, высокоскоростной разбег самолета по взлетно-посадочной полосе перед взлетом не является частью руления. То же самое справедливо и для разбега с замедлением сразу после приземления на взлетно-посадочную полосу.

Коммерческие авиалайнеры, как вы, возможно, уже знаете, выруливают на малых скоростях, поскольку им приходится перемещаться по сети пересекающихся полос, особенно в крупных аэропортах.

Пилотам невероятно легко потерять рулежную дорожку, по которой они должны ехать; поэтому они используют GPS, который легко направляет их к месту назначения. (Фото: Дон Рэми Логан / Wikimedia Commons)

Таким образом, само собой разумеется, что точное управление самолетом, как и следовало ожидать, имеет первостепенное значение.

Как управляются самолеты на земле?

Движение самолета на земле можно условно разделить на две стадии: когда самолет движется по «рулежным дорожкам» (т.е., соединяющие дороги, которые соединяют взлетно-посадочные полосы и терминалы) и когда он мчится по взлетно-посадочной полосе во время взлета/посадки.

Рулевое управление во время руления

Во время руления самолет управляется с помощью инструмента, который пилоты называют «румпелем». На самом деле это небольшое колесо или рукоятка, которая (обычно) находится сбоку от пилота.

Румпель, используемый для управления коммерческим самолетом при рулении. (Фото: Magnus Manske / Wikimedia Commons)

Хотя его точное положение в кабине зависит от типа коммерческого самолета, в котором он установлен, румпель обычно находится сбоку от панели управления, поэтому пилоты обычно используют его с только одной рукой (использование обеих рук не требуется).

Хотя румпель не похож на руль автомобиля, работает он почти так же. Когда вы поворачиваете румпель, колеса прямо под носом самолета поворачиваются, и остальная часть самолета следует их примеру. Таким образом, вы можете комфортно управлять самолетом и даже совершать крутые повороты на рулежных дорожках.

Румпель поворачивает передние колеса самолета и тем самым помогает управлять им. (Фото: Pixabay)

Однако румпели обычно присутствуют в кабинах крупных коммерческих самолетов.Меньшие самолеты не имеют оборудования, необходимого для поворота колес, поэтому у них есть два варианта: следовать фиксированному прямому пути или использовать другие методы управления.

Дифференциальное торможение — очень популярный метод управления самолетом (у которого нет румпеля). Как следует из названия, он работает, притормаживая колеса с одной стороны самолета, заставляя его поворачиваться вокруг этого колеса и двигаться в нужном направлении.

Как работает дифференциальное торможение в самолетах.

Аналогичный метод управления небольшим самолетом, у которого с каждой стороны установлены двигатели, называется «дифференциальное дросселирование».Он работает в сочетании с дифференциальным торможением, добавляя тягу двигателю со стороны, противоположной «заторможенному» колесу. Это помогает поворачивать самолет более плавно.

Управление самолетом при взлете/посадке

Румпели помогают управлять самолетом, когда он движется медленно, но когда он несется по взлетно-посадочной полосе, динамика меняется… радикально. Видите ли, когда самолет маневрирует на рулежных дорожках, его очень легко повернуть влево/вправо, повернув румпель соответствующим образом. Однако, когда вы летите слишком быстро, например, при «быстром взлете/посадке», использование румпеля для поворота носового колеса может привести к тому, что последнее оторвется, что вполне предсказуемо приведет к катастрофе.

Таким образом, использование румпеля и приемов, таких как дифференциальное торможение и дросселирование, во время взлета/посадки запрещены. Единственный способ внести небольшие коррективы в курс в такие моменты — это руль направления.

Руль направления помогает безопасно слегка поворачивать самолет. (Фото: Pixabay)

Руль направления представляет собой маленькое симметричное крыло, повернутое на конце, которое вы можете видеть в задней части коммерческого самолета. Пилот управляет движением руля направления влево/вправо, что, в свою очередь, помогает вносить небольшие корректировки курса, когда самолет движется слишком быстро по взлетно-посадочной полосе.Это также помогает в управлении самолетом, когда он находится в воздухе.

Таким образом, руль направления не обеспечивает большой управляемости самолета, но его достаточно, чтобы вносить небольшие корректировки и оставаться на прямой траектории до взлета и после посадки.

Рекомендуем к прочтению

Была ли эта статья полезной?

Да Нет

Максимальная скорость оборотов | Aviation.govt.nz

Усовершенствованные маневры

Для достижения максимальной скорости поворота требуется максимально возможная сила по направлению к центру поворота.Это достигается за счет максимально возможного наклона вектора подъемной силы. Поэтому максимум C L (коэффициент подъемной силы), достигаемый при максимальном угле атаки, сочетается с максимальным углом крена.

Максимальная скорость разворота возникает, когда самолет меняет направление с максимально возможной скоростью, т. е. максимальное количество градусов разворота за минимальное время. В большинстве легких двухместных учебных самолетов угол крена во время этого упражнения составляет примерно 60 градусов.

Поворот с минимальным радиусом обеспечивает изменение направления с использованием меньшего пространства и обычно выполняется на более низкой скорости.

В этом брифинге обсуждаются факторы, которые ограничивают скорость разворота не только для летающих самолетов, но и для самолетов в целом, так что принципы могут быть применены к последующим типам.

В целях предотвращения столкновения в аварийной ситуации вход в поворот требует быстрого входа в поворот. Выкат выполняется плавно, поскольку аварийная ситуация позади. Следует, однако, отметить, что необходимость делать разворот с максимальной скоростью предполагает более раннее принятие неверных решений.

В качестве упражнения быстрое вхождение и плавное выкатывание обеспечивают превосходную координационную практику, поскольку для соответствия скорости крена требуются две разные скорости применения руля направления и высоты. По логике, эти повороты не будут продолжаться дальше 180 градусов в случае предотвращения столкновения.

Задача

Выполнить сбалансированный поворот с максимальной скоростью и на полной мощности.

Принципы полета

Обсуждаются ограничения разворота при использовании максимально возможного угла атаки и максимально возможного угла крена.

Кратко пересмотрите силы при повороте и увеличивающийся коэффициент нагрузки при увеличении угла крена.

Максимальная подъемная сила

Подъемная сила зависит от угла атаки и воздушной скорости. Наибольший полезный угол атаки находится непосредственно перед критическим углом, около 15 градусов. При таком большом угле атаки, максимальном C L , создается значительное сопротивление, и если самолет глохнет или достигается ударная нагрузка, сопротивление резко возрастает. В идеале должно быть приложено достаточное обратное давление, чтобы активировать предупреждение о сваливании (если оно работает) на его первой ноте.В качестве альтернативы необходимо использовать самый край буфета в качестве ориентира для максимального значения C L .

Примечание: полет самолета с включенной системой предупреждения о сваливании и без выхода из сваливания может рассматриваться как отрицательный перенос. С другой стороны, для целенаправленного управления самолетом в этом режиме требуется значительная ситуационная осведомленность.

Воздушная скорость

Рисунок 1 Диаграмма Vg – скорость в зависимости от перегрузки или коэффициента перегрузки

Скорость, которая нас особенно интересует в отношении максимальных оборотов, равна V A (см. рис. 1).

V A — это максимальная скорость, при которой пилот может совершать резкие и экстремальные движения управления и не подвергать конструкции самолета чрезмерной нагрузке. Выше V A и самолет может быть перегружен до того, как он свалится. Ниже V A самолет свалится до того, как будет перегружен.

Это особенно важно учитывать, если нос самолета опускается во время крутых поворотов, и пилот сильнее тянет штурвал назад, чтобы восстановить высоту. Правильная техника восстановления заключается в уменьшении угла крена перед увеличением противодавления.

В А определяется путем умножения базовой скорости сваливания на квадратный корень из максимальной перегрузки. Если базовая скорость сваливания самолета составляет 50 узлов, а максимальный коэффициент полетной перегрузки равен 4, скорость V A составит 100 узлов (50 × √4 = 100). Практически скорость можно найти в РЛЭ.

V На влияет вес самолета, и он уменьшается по мере уменьшения веса. Это связано с тем, что более тяжелому самолету потребуется больше времени, чтобы отреагировать на полное отклонение органов управления, чем более легкому самолету.Быстрая реакция более легкого самолета приводит к более высокой нагрузке. Следовательно, по мере уменьшения веса самолета скорость, с которой могут выполняться полные и резкие движения управления, также уменьшается (см. Руководство по летной эксплуатации).

Скорость поворота — это скорость изменения направления, т. е. сколько градусов поворачивается за определенное время, обычно за минуту.

Радиус разворота — это размер дуги, описываемой самолетом при повороте.

Рис. 2. Высокая скорость полета означает большой радиус разворота

Низкая скорость означает более высокую скорость поворота; более высокая скорость движения вперед означает более низкую скорость поворота.

Высокая скорость позволяет вам создать большую подъемную силу и, следовательно, использовать увеличенный угол крена, но высокая скорость полета означает, что радиус поворота (сколько морских миль требуется для поворота) высок, и поэтому скорость будет ниже (см. рис. 2).

Для поворота с максимальной скоростью нам нужна максимальная центростремительная сила и максимальная подъемная сила. Увеличенный угол атаки означает повышенное сопротивление, поэтому используется полная мощность. Поскольку скорость поворота пропорциональна скорости, ограничивающим фактором при максимальной скорости поворота является мощность.

Если скорость ниже V A при входе, можно использовать полную мощность перед входом в поворот. Если скорость равна V A , полная мощность может быть применена в сочетании с креном. Когда скорость выше V A , сначала вкатитесь в поворот, а затем включите мощность, чтобы не превысить V A .

Для выполнения разворота с максимальной скоростью необходимо выполнить разворот на самый большой угол крена, который может быть выдержан на минимально возможной воздушной скорости – чуть выше V S – поэтому для обозначения максимальной скорости используется предупреждение о сваливании.

Угол крена

Где-то между уровнем крыльев и 90 градусами существует практический предел угла крена, который можно использовать, поскольку самолет нельзя развернуть на угол крена 90 градусов, поскольку не будет вертикального компонента для балансировки вес, независимо от того, какая подъемная сила была произведена.

Конструктивный предел

Рис. 3 Увеличение перегрузки и скорости сваливания при увеличении угла крена

На этой диаграмме показана зависимость коэффициента нагрузки от увеличения угла крена (см. рис. 3).Предельная нагрузка на конструкцию самолета будет определять максимальный угол крена, который можно использовать без разрушения конструкции. Большинство легких учебно-тренировочных самолетов имеют положительные предельные нагрузки на конструкцию: +3,8G в обычной категории и +4,4G в универсальной категории. Видно, что этот предел достигается между 70 и 75 градусами угла крена. Поэтому средний легкий учебно-тренировочный самолет не может поворачиваться на угол крена более 75 градусов, не вызывая повреждения конструкции.

Предельный угол крена

На графике укажите предельный угол крена, который вы будете использовать на своем самолете.

Крутой разворот, обычно одобренный как полуакробатический маневр в руководствах по летной эксплуатации большинства легких учебно-тренировочных самолетов, включает в себя угол крена около 60 градусов.

Полуакробатические маневры, разрешенные в Руководстве по летной эксплуатации, могут выполняться только при полетах в многоцелевой категории.

Разница между обычной категорией и полезной категорией определяется положением C из G (см. Руководство по летной эксплуатации). Для большинства легких учебных самолетов нет разницы в диапазоне C или G, есть только ограничение, что багажное отделение должно быть пустым, чтобы самолет относился к универсальной или полуакробатической категории.

Как было показано на уроке «Крутые повороты», увеличение угла крена требует увеличения угла атаки для увеличения подъемной силы, что, в свою очередь, увеличивает лобовое сопротивление, отрицательно влияя на отношение L/D, что приводит к снижению воздушной скорости. .

Сила используется для противодействия увеличению сопротивления. Однако, поскольку доступная мощность ограничена, воздушная скорость будет уменьшаться по мере увеличения угла крена.

Скорость сваливания увеличивается как квадратный корень из перегрузки. При базовой скорости сваливания 50 узлов угол крена 75 градусов увеличивает скорость сваливания примерно до 100 узлов.Даже если бы не было увеличения лобового сопротивления, это была бы нормальная крейсерская скорость.

Таким образом, максимальный угол крена также будет ограничен количеством энергии, доступной для преодоления возрастающего сопротивления. Для большинства легких учебных самолетов это ограничивающий фактор при угле крена около 60 градусов. При имеющейся мощности максимально возможной скоростью, которую можно поддерживать, является скорость сваливания значительно ниже V A (примерно 40-процентное увеличение по сравнению с базовой скоростью сваливания).Тем не менее, это не обязательно единственный ограничивающий фактор, так как легкий двухмоторный самолет или высокопроизводительный одноместный самолет вполне может иметь достаточную мощность, чтобы справиться с повышенным сопротивлением и поддерживать или превышать V A . Обычно в этом случае конструктивные ограничения самолета ограничивают максимальный угол крена.

Ограничения пилота

Единственным другим ограничением для достижения максимальной скорости поворота является ограничение пилота.

Соображения

Входная скорость выше V

A

Если воздушная скорость выше V A для веса, вход должен осуществляться с плавным вкатыванием.Как правило, подача мощности задерживается до тех пор, пока скорость самолета не снизится до V A . Затем прикладывается мощность, необходимая для противодействия возрастающему сопротивлению, чтобы поддерживать V A (для веса).

Входная скорость значительно ниже V

A или нормальный крейсерский

Это может быть любая воздушная скорость вокруг скорости сваливания для угла крена 60 градусов (V S плюс около 40 процентов, например, 50 узлов плюс 40 процентов = 70 узлов ).

В этом случае мощность должна опережать вкатывание или подаваться быстро, но плавно, как только начинается вкатывание.

Летное мастерство

Скорости самолета V A при полной массе и пустом (если указаны в РЛЭ) наиболее важны для этого упражнения. Следует избегать сваливания или использования резких движений управления для начала входа на скорости выше этой.

Должна быть указана минимальная высота, установленная организацией для выполнения разворотов с максимальной скоростью (см. CFI).

Управление самолетом

Для легких учебных самолетов увеличение лобового сопротивления потребует использования максимальной мощности — не превышайте предел оборотов.

Ограничения C of G самолета для нормальной и многоцелевой категорий могут быть пересмотрены.

Человеческий фактор

Дезориентация сводится к минимуму за счет выбора очень заметной контрольной точки. Кроме того, регулярная практика выполнения поворота на 360 и 180 градусов (на последующих уроках см. CFI) также улучшит ориентацию.

При увеличении положительного коэффициента нагрузки или G сердцу становится труднее перекачивать кровь к мозгу. Поскольку глаза очень чувствительны к кровотоку, отмечается влияние увеличения G на зрение.

Во время разворота с максимальной скоростью на большинстве легких учебных самолетов увеличение G не должно превышать +2G.

Пятна перед глазами формируются примерно при +3G, с серым оттенком примерно от +4 до +5G и затемнением примерно при +6G.

Эти эффекты различаются у разных людей и зависят от физической подготовки, регулярного воздействия и противоперегрузочных маневров или устройств, например, напряжения или использования перегрузочного костюма.

Воздушные учения

Воздушные учения касаются входа, удержания и выхода из горизонтального разворота с максимальной скоростью.

Ввод

Выбрана контрольная высота и очень заметная контрольная точка, и наблюдение завершено.

Проводится проверка, чтобы установить, где находится скорость самолета по отношению к V A для веса самолета. Для большинства легких учебных самолетов воздушная скорость будет примерно на 10–20 узлов ниже V A при входе в разворот с максимальной скоростью из горизонтального полета.

Предположим, что воздушная скорость ниже V A , включается полная мощность, и самолет быстро, но плавно разворачивается в разворот с помощью элеронов, а баланс поддерживается за счет применения руля направления в том же направлении, что и элероны.Поскольку используются большие отклонения элеронов, потребуется больше руля направления, чем обычно, для преодоления неблагоприятного рыскания.

Увеличено противодавление на колонке управления, чтобы сохранить уровень положения носа относительно горизонта, плавно тянуть до предупреждения о сваливании (или легкого удара), чтобы максимизировать подъемную силу.

Когда активировано предупреждение о сваливании, поддерживайте противодавление и удерживайте угол крена, чтобы сохранить высоту. Это будет распознано по пространственному положению и подтверждено с помощью приборов, потребуется небольшая проверка для преодоления инерции в крене, а давление на руль направления необходимо будет уменьшить для поддержания баланса.

При заходе на посадку с прямой и ровной поверхности избыточная воздушная скорость может позволить изначально выбрать больший угол крена, особенно при очень быстром крене. Однако по мере снижения воздушной скорости угол крена необходимо будет уменьшить до C Lmax для поддержания высоты. Таким образом, в целях координации может оказаться выгодным выполнять быстрый, но плавный крен, чтобы снижение воздушной скорости совпадало с C Lmax и с приложением полной мощности (см. CFI).

Если предпочтительнее очень быстрое вкатывание (для истинного уклонения от поворота, а не для упражнения на координацию), начальный угол крена не должен превышать угол крена, при котором достигаются конструктивные ограничения.

Обслуживание поворота

Обслуживание поворота включает сканирование LAI. Акцентируйте внимание и сохраняйте положение C Lmax и горизонтальный полет.

Следует обсудить влияние сидения бок о бок на распознавание пространственного положения, предпочтительно с помощью окна пространственного положения.

Во время поворота поддерживайте максимальную подъемную силу для воздушной скорости, поддерживая первую ноту предупреждения о сваливании с противодавлением.

Поскольку подъемная сила больше не может быть увеличена, высота сохраняется с учетом угла крена.Поэтому при включенном предупреждении о сваливании, если высота набирается или теряется, измените угол крена.

Угол крена может быть увеличен только до максимального значения, совпадающего с пределом конструкции самолета. Изменение угла крена на ±5 градусов должно быть достаточным для поддержания высоты.

Выход

Посмотрите в поворот на наличие движения и контрольную точку и учтите инерцию, предусмотрев примерно 30 градусов перед (половина угла крена) и плавно развернитесь.

Теоретически аварийная ситуация закончилась; упреждение на половину угла крена потребует меньшей скорости приложения руля по сравнению с входом. Это обеспечивает практику в координации.

Плавно поверните крылья на одном уровне с элеронами, балансируйте рулем направления в том же направлении, чтобы преодолеть неблагоприятное рыскание, и ослабьте противодавление, чтобы повторно выбрать горизонтальное положение. Для большинства маломощных учебных самолетов требуется отсрочка уменьшения мощности при выходе из разворота с максимальной скоростью.

Таким образом, через ____ узлов (обычно такая же воздушная скорость, которая используется при выходе на прямую и в горизонтальном положении после набора высоты) уменьшите мощность до крейсерских оборотов в минуту.

Последовательность полета в воздухе

Упражнение

После того, как ученик привел вас на тренировочную площадку, вы должны начать упражнение со средних поворотов, убедившись, что ученик замечает ваше отношение. Продолжайте отрабатывать крутые повороты из прошлого урока, также отмечая требуемое положение.

Затем вы берете на себя управление и демонстрируете со скороговоркой поворот с максимальной скоростью в одном направлении, после чего ученики тренируются, пока вы их рассказываете, а затем у ученика есть возможность попрактиковаться.Потом другое направление.

Во время одной демонстрации внимание учащегося следует обратить на скорость поворота, посмотрев на скорость, с которой нос движется вокруг горизонта. Если самолет довести до буфета или сваливания, скорость разворота заметно снизится. Включение этой демонстрации остается на усмотрение CFI.

Большая часть урока посвящена практике студентов, так как им может потребоваться некоторое время, чтобы достичь приемлемого уровня.

После полета

Объясните ученику, рады ли вы тому, что он будет выполнять это упражнение в одиночку.Будет много возможностей попрактиковаться в этом в двойных полетах.


Максимальная скорость поворота макета белой доски [PDF, 444 КБ]


Редакция 2021 г.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены. Карта сайта