Повороти

Поворот - основний маневр, який використовується для зміни напрямку польоту літака. Точний і рівний поворот складається із зміни напрямку, підтримання бажаного кута нахилу, без заносу або заносу, при збереженні висоти польоту.

Аеродинамічно поворот - це, мабуть, найскладніший базовий маневр і передбачає скоординоване використання всіх основних елементів управління: елеронів, ліфта та керма, крім управління потужністю.

Принаймні цікаво спостерігати, як діти граються з літаком у руці і нахиляють його, щоб повернути, і, безсумнівно, ви помітили, що літак катається, щоб повернутись, хоча було б точніше робити твердження в зворотному напрямку: катати літак має ефект обертання (за винятком ковзання або занесення), обертання - це ефект, а поворот - причина.

На відміну від того, що випливає з назви, літак не обертається за допомогою керма. Наприклад, човен повертається за допомогою керма, оскільки, змінюючи напрямок, в який вказує корабель, це призводить до того, що потік води надходить через корпус, створюючи бічну силу, що змінює напрямок човна. Те саме може стосуватися і літака: якщо ви тримаєте крила рівними і набираєте праву педаль, наприклад, літак позіхає на правий борт, повітря потрапляє в ліву сторону фюзеляжу і створює бічну силу, яка штовхає літак і обертає його ... Крім того, горизонтальна складова рушійної системи сприяє повороту.

Але на відміну від човна, поперечна сила, яку повітря чинить на літак, настільки мала, що поворот таким чином є дуже неефективним, тому поворот здійснюється шляхом прокатки літака.

повороти

5.7.1 Рулон для повороту.

Почнемо з чогось, що нам відомо: сумарний підйом, що виникає в результаті складання часткових сил підйому, діє перпендикулярно поперечній осі площини.

При прямолінійному і рівному польоті сумарний підйом діє вертикально і прямо протилежно силі тяжіння (ваги), але коли літак падає, підйомник, який залишається перпендикулярним поперечній осі літака, тепер діє на похилу площину.

Якщо розбити цей підйом на два вектори, один вертикальний, а другий горизонтальний, під прямим кутом один до одного, вектор "вертикальна складова підйому" протистоїть вазі (гравітації), тоді як вектор "горизонтальна складова підйому" діє як доцентрова сила, що тягне літак до центру уявної осі і спонукає його обертатися навколо згаданої осі, а хвістова секція допомагає утримувати літак у вирівнюванні з відносним вітром на кривій трасі.

Підводячи підсумок: метою викривлення площини для повороту є нахил підйомника так, щоб він, крім підтримки ваги літака, забезпечував відцентрову силу, яка утримує площину навколо вертикальної осі обертання, протидіючи відцентровій силі, яка має тенденцію викидати площину криволінійного шляху.

5.7.2 Коефіцієнт повороту.

5.7.3 Сили в повороті.

Для кращого розуміння факторів, що впливають на обертання, зручно використовувати аналіз сил, що впливають на нього, для чого ми будемо посилатися на рис. 5.7.4, пам’ятаючи, що сила визначається не тільки вектором напрямку, але також за своєю величиною.

Прокат літака нахиляє підйомник, але не змінює його величину, загальний підйом залишається незмінним, але очевидно, що цей нахил зменшує вертикальну складову і збільшує горизонтальну складову пропорційно ступеню нахилу.

Вертикальна складова опори: Якщо в прямолінійному і рівному польоті цей вектор мав величину 1g, достатню для підтримки ваги літака, в рулоні його величина зменшується і недостатня для підтримки висоти польоту. Якщо підйом не збільшується, або за рахунок збільшення кута атаки ціною втрати швидкості, або за рахунок збільшення прикладеної потужності, літак втратить висоту.

У прикладі на малюнку загальний підйом має значення 2g, що означає 1g у його вертикальній складовій. Висновок полягає в тому, що, коли літак катається, підйомна сила зменшується пропорційно ступеню нахилу; якщо ви хочете зберегти висоту, необхідно збільшити підйом, чим більше, тим більший крен.

Горизонтальна складова підйомника: На відміну від вертикального, цей компонент збільшується із викривленням, чим вищий ступінь викривлення, тим більша величина цього вектора. Оскільки швидкість повороту із заданою швидкістю залежить від поперечної сили, що діє, це горизонтальна складова підйому, і ця складова змінюється пропорційно ступеню нахилу, збільшення нахилу означає збільшення швидкості обертання.

З іншого боку, якщо з такою ж швидкістю, як збільшення крену, швидкість повороту збільшується, це означає, що літак рухається більшою кількістю градусів в секунду, що означає, що радіус уявної окружності, простежуваної в повороті, менший. Таким чином, збільшення валка зменшує радіус повороту.

Центробіжна сила . Це інерційна сила, яка проявляється у кожному тілі, коли воно змушене змінювати напрямок (горизонтальний чи вертикальний). Це визначення інтуїтивно відомо кожному, хто взяв поворот на машині з більшою швидкістю, ніж слід, або заліз у якусь пекельну машину в парку розваг. Очевидно, що незалежно від маси, чим вища швидкість літака, тим більша його інерція і відцентрова сила, яка прагне відсунути його від осі обертання. Отже, при певному куті нахилу, більша швидкість означає, що літак проходить коло з більшим радіусом, що, в свою чергу, означає, що швидкість повороту зменшується.

Вага . Вага літака не змінюється під час повороту, немає часу, щоб спалити достатньо палива, тому цей вертикальний вектор практично не змінюється.

Повертаючись до попереднього малюнка, ми бачимо, що коефіцієнт навантаження є результатом векторів ваги та відцентрової сили, і за допомогою простої геометрії ми можемо вивести щось уже відоме: а) чим більша деформація, тим більша величина коефіцієнта навантаження; б) у скоординованому повороті з постійною швидкістю та висотою для кожного ступеня берега залежність між вертикальним (вага) та горизонтальним (відцентрова сила) векторами незмінна. Будь то Boeing-747 або Cessna-150, в рулоні, наприклад, 60? вага становить 1 г, відцентрова сила 1,73 г, а коефіцієнт навантаження (підтримуваний крилами) 2 г.

Як завжди, якщо пілот рухає елементи керування таким чином, що змінює величину однієї із сил, літак прискорюється або гальмується у напрямку прикладеної сили. Якщо ви хочете утримувати поворот з постійною висотою та швидкістю, сили повинні бути збалансовані, інакше літак рухатиметься у напрямку найбільшого.

5.7.4 Висновки.

З деталей попередніх пунктів зроблено ряд висновків, які узагальнені в (1):

5.7.5 Класифікація поворотів.

Повороти класифікуються за кількістю градусів нахилу. Нижче наводиться загальна класифікація, хоча в посібниках не узгоджується кількість градусів, і кожен з них містить різні цифри. Важливо не знати точних градусів, а реакцію літака на кожен з цих поворотів.

Пояснення такої поведінки порівняно просто. Літаки сконструйовані з демпфіруванням крену, демпфуванням, яке має тенденцію повертати літак у його рівне крило. Робота елеронів полягає саме в нейтралізації та перевищенні цього демпфування. Якщо в прямому і рівному польоті ви злегка котите літак і відпускаєте керуючий диск, літак повертається в рівне положення крила.

5.7.6 Проведення маневру.

Цей параграф детально описує загальні рядки для правильного виконання маневру повороту рівня, читачеві доводиться звертати увагу на більш конкретні деталі, згадані в наступних параграфах цієї глави.

Для виправлення несприятливого похилу та координації повороту, повертаючи коліщатко управління в бік, надайте певний тиск на педаль повороту, мінімум необхідний для утримання кульки індикатора координації в центрі.

Зі збільшенням банку (підтримуючи швидкість) відбуватиметься кілька речей:

Оскільки ніс має тенденцію до опускання, для підтримання лінії горизонту необхідно буде відтягнути колесо управління, чим більше, тим більше ступінь нахилу. Отже, коли ви повертаєте коліщатко управління, щоб нахилити літак, і натискаєте на педаль з тієї сторони, щоб координувати поворот, потягніть коліщатко управління, щоб зберегти положення носа.

Запам’ятайте: "кут нахилу, який можна підтримувати по черзі рівень залежить від потужності ", чим вищий рулон, тим більше потужності потрібно прикласти для підтримки висоти.

Якщо літак сидить у рівному і точному повороті, має статися, що:

  • Ніс літака «змітає» горизонт, не падаючи і не піднімаючись.
  • Швидкість залишається постійною.
  • Індикатор віджиму показує постійну швидкість.
  • Куля індикатора повороту залишається в центрі.
  • Висотомір встановлюється на вибрану висоту.

Підсумовуючи, ефективність цього маневру буде такою:

  1. Поверніть літак, повернувши коліщатко управління в ту сторону, яку ви хочете повернути.
  2. Натисніть на педаль з тієї ж сторони в мінімальній кількості, достатній для протидії негативному похиту та для координації повороту (по центру кулі).
  3. Одночасно потягніть за колесо управління, щоб зберегти носове положення до горизонту.
  4. Якщо літак має тенденцію втрачати висоту або швидкість стає повільною, відкрийте більше газів і контролюйте швидкість і висоту, як зазвичай: положення контролює швидкість, а гази висоту.

Незважаючи на те, що посібники, до яких звертаються, в основному збігаються з наведеними тут деталями, у деяких з них певні пояснення, судячи з усього, суперечать тому, що було сказано про те, який регулятор контролює швидкість, а який - висоту. Наприклад, коли кажуть, що для підтримки висоти кут атаки повинен бути збільшений, або коли зазначено, що для підтримки швидкості необхідно відкривати гази.

Поверніть вихід . Здається очевидним, що засоби управління повинні застосовуватися на відміну від входу в поворот. Дійсно, обережно поверніть коліщатко управління на протилежну сторону від повороту, тепер натискаючи на педаль на цій стороні та трохи послаблюючи тиск за колесом управління, поки літак не стане рівним та рівним. Оскільки ці рухи забирають деякий час, передбачте досягнення бажаного напрямку: 10 ° плавними поворотами, 15 ° середніми поворотами і 25 ° крутими поворотами.

5.7.7 Індикації приладів.

Під час ходу показання приладів такі:

Покажчик повороту та координація: Літак (або стовп) відхиляється у напрямку повороту та вказує швидкість, з якою літак обертається. При скоординованому повороті м'яч залишатиметься по центру, інакше літак заноситься або ковзає.

Індикатор відношення (штучний горизонт): Мініатюрний літак повинен показувати, по відношенню до смуги горизонту, берег у тому ж напрямку, що і справжній банк, а також відношення носа вгору, вниз або рівня щодо реального горизонту. Градуйована шкала на цьому приладі вказує кількість ступенів деформації.

Індикатор швидкості: Через фактори, згадані вище, швидкість має тенденцію до зменшення, особливо чим крутіший поворот. У разі погано скоординованого повороту або якщо ніс затриманий занадто низько або занадто високо, цей прилад відреагує більш суттєво.

5.7.8 Докладніше про маневр.

Рух колеса управління та натискання педалі повинен бути узгодженим. Як було сказано в попередньому розділі: для викривлення ліворуч потрібна ліва педаль; для правого потрібна права педаль. Величина тиску на педаль повинна бути пропорційною кількості рулону. Куля інклінометра завжди повинна залишатися по центру. Запам’ятайте: «відхилення руля, пропорційне відхиленню елерона».

Ідеальний нахил або нахил для виправлення курсу дорівнює кількості градусів похибки курсу, максимум 20º.

Найкращим зовнішнім посиланням для встановлення кута нахилу є положення кінчика крила відносно горизонту та бічний нахил носа літака. Як еталон в салоні ми можемо використати штучний горизонт. Спробуйте зробити повороти, використовуючи зовнішні опори, спираючись на інструменти, лише для перевірки.

Якщо під час різкого повороту ніс опускається занадто сильно, не намагайтеся його виправити, потягнувши більше за коліщатко управління, оскільки цим ви робите вузький поворот. Натомість трохи зменшіть кут нахилу, використовуючи коліщатко управління та педалі, та виправте положення носа.

5.7.9 Практика повороту на постійній висоті.

Якщо ви не хочете швидко повертати на невеликій ділянці, різкі повороти незвичні в звичайному польоті. Практичне застосування цих поворотів майже обмежується надзвичайними ситуаціями. Однак, як вправа, він забезпечує чудову практику щодо координації управління польотом (елерони, кермо та ліфт) та управління потужністю (дросельна заслінка). Різкий поворот вимагає повної та одночасної координації всіх цих елементів управління.

Ця вправа призначена для того, щоб навчити пілота підтримувати належний контроль над літаком під час повороту з високим ступенем нахилу. Для цього передбачається зробити поворот на 360 градусів із рулоном на 45 градусів, і протягом цього часу ви підтримуватимете висоту, контролювали тенденцію збільшення рулону та підтримували свою швидкість. Ця вправа вимагає від пілота приділити особливу увагу як зовнішній, так і внутрішній частині кабіни.

Реалізація:

Відновлення:

  1. За кілька градусів (15º) до досягнення початкового курсу, починайте плавно витягувати літак з повороту, рухаючи коліщатко управління в протилежну сторону та натискаючи відповідну педаль, поки не опинитесь у початковому напрямку.
  2. З початкового курсу, щоб перевести літак у прямий і рівний політ з крейсерською швидкістю, опустіть ніс, щоб зменшити збільшений кут атаки під час маневру, і в міру прискорення літака до крейсерської швидкості регулюйте дросель.

Резюме.

(1). У області завантаження є декілька таблиць, що показують у цифрах деякі з цих висновків.