Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о других значениях, см. Рулон бочки (значения) .
Крен ствола с точки зрения законцовки крыла

Крена ствола является антенной маневр , в котором самолет совершает полный поворот на обеих его продольных и поперечных осей, заставляя его следовать винтовой путь, приблизительно сохраняя свое первоначальное направление. Иногда его описывают как «комбинацию петли и рулона». [1] г-сила сохраняется плюсовой (но не постоянно) на объекте в течение всего маневра, обычно между 2-3 г, и не менее , чем 0,5 г. Крен бочки обычно путают с креном элеронов .

Этимология [ править ]

Кувырок бочки назван так потому, что самолет, выполняющий этот маневр, выглядит так, как если бы он летел с колесами, огибающими внутреннюю стенку цилиндра, или воображаемый бочонок, лежащий на боку. Более распространенная современная визуализация - представить самолет, пытающийся лететь по горизонтальной оси вокруг линии направления движения. [2] Хотя этот маневр появился еще до названия, этот термин впервые был использован в 1917 году и приобрел популярность в начале 1930-х годов. [3]

Авиация [ править ]

Схема бочки валка
Сурья Киран во время авиашоу индийских ВВС выполняет закрутку ствола.

В авиации крен ствола - это пилотажный маневр, при котором самолет совершает крен по спирали вокруг своего относительного поступательного движения, при этом нос, в конце концов, направлен вдоль первоначальной траектории полета. Выполняется путем совмещения переката и петли. Маневр включает в себя постоянное изменение ориентации самолета ( ориентация носа) по двум или, возможно, по всем трем осям. Он состоит из вращения вдоль оси тангажа (носовая часть вращается вверх в направлении, перпендикулярном крыльям) посредством приложения руля высоты, за которым следует ввод элеронов для поворота летательного аппарата вдоль его оси крена. Иногда ввод руля применяется, чтобы помочь крену через ось рыскания (нос поворачивается вбок), качая хвостом через вершину. В средней точке (вверху) крена самолет должен лететь перевернутым, с носом, направленным примерно под прямым углом к ​​общей траектории полета. Самолет также наберет высоту и уйдет на небольшое расстояние от первоначальной траектории полета. Полет в перевернутом положении, самолет продолжает крен, снижаясь по высоте и возвращаясь на исходную траекторию полета. По завершении броскасамолет должен в конечном итоге лететь по той же траектории и примерно на той же высоте, на которой начался маневр.[4]

Термин «бочкообразный крен» часто используется неверно для обозначения любого крена самолета (см. Крен элеронов , медленный крен или щелчок ).

История [ править ]

Изначально бочкообразный кувырок назывался «сальто в сторону». Впервые он был исполнен в 1905 году Дэниелом Мэлони . Во время выставочного шоу он летал на планере, принадлежащем Джону Джозефу Монтгомери , который подняли на воздушном шаре, а затем отпустили. Во время этого конкретного шоу Мэлони сделал очень крутой поворот, заставив крылья деформироваться, выполнив маневр совершенно случайно, но его быстро последовал его напарник Дэвид Уилк, который сделал два бочки подряд; один слева, а другой справа. [5]

Вне соревнований по высшему пилотажу прототипы Boeing 367-80 и Concorde во время испытаний подвергались катанию в бочке. Боинг 367-80 дважды перекатил Текс Джонстон в несанкционированном маневре во время демонстрации самолета Международной ассоциации воздушного транспорта над озером Вашингтон , Сиэтл. «Конкорд» несколько раз катал ее летчики-испытатели, в том числе Жан Франки и Брайан Уолпол . [6] Летчик-испытатель Avro Роли Фальк катал Avro Vulcan во время показа на авиашоу в Фарнборо в 1955 году, набирая высоту во время маневра. [7]

Казнь [ править ]

Чтобы совершить кувырок в чистом виде, с точки зрения пилота, его лучше всего рассматривать как кувырок вокруг точки на горизонте, которая отклоняется на 45 градусов от траектории полета. [ необходима цитата ] Начиная с горизонтального полета, пилот обычно выбирает такую ​​точку на горизонте в качестве ориентира, которая обычно находится между носом и концом крыла, из бокового окна (если у самолета есть боковые окна). Эта точка может быть чем угодно в этой области, например, далеким озером, горной вершиной или облаком. Затем пилот потянет ручку назад, и самолет совершит короткий набор высоты. Когда нос проходит через горизонт, пилот начинает применять элероны.ввод, который осуществляется перемещением джойстика вправо или влево. По мере того как самолет катится, он продолжает двигаться в направлении вектора подъемной силы . Пилоту необходимо будет тщательно контролировать скорость крена, удерживая нос под углом 45 градусов от контрольной точки на горизонте, пока нос обводит круг вокруг этой точки. Для некоторых самолетов может потребоваться ввод руля направления , в то время как для большинства самолетов с высокой мощностью потребуется только управление элеронами и рулем высоты . [ необходима цитата ] [ необходима цитата ]

Когда самолет повернулся на 90 градусов, а крылья находятся в вертикальном положении, носовая часть должна быть расположена под углом примерно 45 градусов прямо над контрольной точкой. По мере того, как самолет продолжает переворачиваться вверх ногами, он начинает выравниваться, и кажется, что горизонт поднимается, встречаясь с носом. В полностью перевернутом положении дрон должен быть ровным, а нос по-прежнему должен находиться под углом 45 градусов к исходной точке, что означает отклонение его от первоначальной траектории полета на 90 градусов. Когда нос опускается за горизонт, пилоту может потребоваться уменьшить давление в лифте, чтобы избежать потери высоты, противодействуя силе тяжести и потере подъемной силы. По-прежнему удерживая нос под углом 45 градусов от контрольной точки, самолет должен перейти в горизонтальный полет по той же траектории и на той же высоте, на которой начался маневр. При правильном выполненииконтрольная точка должна оставаться в довольно неподвижном положении относительно плоскости, в то время как горизонт вращается вокруг нее.[8]

Военная атака [ править ]

В маневрировании в воздушном бою , исторически известном как воздушный бой , термин «бочка» может относиться к одному из многих маневров. Эти маневры часто называют просто бочковыми кренами, но многие попадают в категорию «смещающих кувырков».

Бочка [ править ]

Роликовые ножницы

Сам по себе термин «бочкообразный крен» чаще всего относится к винтовому крену по прямой траектории полета, цель которого - замедлить относительное поступательное движение (движение вниз по дальности) самолета. Это может помочь защитнику вынудить атакующего, который обычно находится позади защитника, вылететь вперед, что называется пролетом . Это также может помочь злоумышленнику предотвратить перерегулирование. Это часто вынуждает оба самолета продолжать серию кувырков, известных как маневр перекатывающихся ножниц . Бочка также часто используется для проверки слепых зон, оставаясь на устойчивой траектории полета.

Роликовые ножницы [ править ]

Роликовые ножницы, также называемые вертикальными ножницами или просто «роликами», обычно представляют собой нежелательный маневр, который может быть пойман как нападающим, так и защищающимся. Преимущество обычно достается самолету с большей скоростью разворота, особенно при прохождении носа через верх и низ разворотов. Правильное размещение вектора подъемной силы во время маневра имеет решающее значение для предотвращения продвижения вперед относительно противника. Существует множество оптических иллюзий, влияющих на способность пилота определять относительное положение противника, и легко допускать ошибки. При катании ножницами чрезвычайно сложно получить подходящий раствор для обжига. Если у самолета есть тяговооруженностьменьше единицы, каждый последующий бросок будет ниже предыдущего, и пилоты могут быстро оказаться на уровне земли. Любое преимущество обычно теряется первым пилотом, который пытается выйти из боя. [9]

Бочкообразный ролл с высоким g [ править ]

Бочкообразный перекат с высоким g, выполняемый сверху и снизу

Бросок ствола с высокой перегрузкой - это последний оборонительный маневр, выполняемый, когда атакующий достиг подходящего решения для ведения огня. Маневр выполняется, когда атакующий находится очень близко, и бросок ствола, выполняемый защищающимся, может вызвать промах. Маневр начинается с выключения дроссельной заслонки, отпускания скоростных тормозов или очень сильного поворота, чтобы способствовать перерегулированию. Затем маневр выполняется путем приложения чрезмерного давления руля высоты и жесткого ввода руля направления во время крена ствола для облегчения крена. Внезапное изменение относительной скорости движения может заставить удивленного атакующего вылететь впереди защищающегося. В зависимости от ситуации, бочку с высоким g можно выполнить «поверх», начав бочку, как обычную бочку. Бросок также можно выполнять «снизу»,выполнив кувырок на пол-элерона в перевернутом положении и начав перекат в перевернутом положении.[10]

Рулон смещения [ править ]

Смещающий валок, обеспечивающий уменьшение радиуса поворота

Есть множество маневров, которые можно охарактеризовать как смещение валков. Кувырок смещения - это бочкообразный крен, который перемещает самолет в сторону, смещая его с предполагаемой траектории полета и переводя на новую траекторию полета. В зависимости от того, как выполняется крен смещения, он может обеспечивать смещение в сторону на параллельную траекторию полета, или могут использоваться более агрессивные крены для уменьшения радиуса поворота .

Перемещая истребитель в вертикальной плоскости, пилот может использовать гравитацию, чтобы помочь самолету в повороте. В вертикальных или наклонных геометрических плоскостях поворот будет намного медленнее сверху, а радиус поворота будет намного меньше. И наоборот, радиус поворота будет намного больше в нижней части поворота, но скорость поворота будет выше. [11] Вытесняющие ролики в полной мере используют эту помощь, обеспечиваемую силой тяжести. Перемещая истребитель в более вертикальную плоскость, пилот может контролировать скорость крена и рыскания.чтобы обеспечить резкое уменьшение радиуса поворота, помогая атакующему предотвратить промах и оставаться в пределах хода защитника. Такой смещающий валок, также называемый «откатным», использует геометрию трех измерений, выполняя полубочковый перекат в перевернутое положение, затем выполняя вторую половину петли с очень небольшим перекатом, сохраняя вектор подъемной силы, выровненный с защитник, когда самолет меняет направление. [12]

Рулон Canopy [ править ]

Рулон навеса

Сени рулет является простейшей формой перемещения валка. Рулон используется для обеспечения бокового смещения при сохранении исходного курса. Маневр начинается как обычный бочонок, но когда самолет почти перевернут, пилот помещает руль высоты и элероны близко к нейтральному положению. Это называется «разгрузкой». Это позволяет перевернутому самолету на мгновение лететь по довольно прямой дуге. Когда пилот достигнет достаточного бокового смещения, пилот продолжает вторую половину крена ствола.

Этот тип крена называется креном купола, потому что он часто используется как способ для самолета быстро изменить положение, переваливаясь через верх самолета и падая с другой стороны. Кувырки купола часто используются в бою, чтобы сместить атакующего по отношению к траектории полета защищающегося. Атакующему, который следует за ходом обороняющегося, может потребоваться переместить самолет за пределы хода защищающегося, чтобы предотвратить промах. Точно так же, если следует за пределами поворота защищающегося, который является гораздо более маневренным, атакующий может быть не в состоянии поднять нос в подходящую позицию для стрельбы. Используя крен купола, атакующий может сместить самолет в сторону от траектории полета защищающегося. Это приведет к пересечению траекторий полета обоих самолетов, используя геометрию для изменения цели атакующего.Броски навеса часто используются атакующим, когда защитник меняет поворот, позволяя атакующему следить за разворотом, сохраняя при этом правильное относительное положение.[13] В фильме о воздушном бою 1966 года, посвященном Первой мировой войне, «Синий Макс» показан крен купола, выполняемый одним из двух немецкихпилотов Luftstreitkräfte (персонажи Бруно Штачеля и Вилли фон Клюгерманна), оба летали наистребителях Fokker Dr.I. , как раз перед трагической сценой полета «смельчака» под мостом в фильме. [14]

Рулон смещения лага [ править ]

Отставание
Атака с перекатыванием ствола

Рулет смещения лаг , или «лаг рулонный» помогает улучшить огневую позицию атакующего самолета, а также помогает увеличить дальность. Атакующий выполняет перекат во время жесткой погони с поворотом, перекатываясь как вверх, так и в сторону от поворота. Обычно выполняемый немного медленнее, чем обычный бросок смещения, атакующий достигает надлежащего уменьшения радиуса поворота во время или сразу за пределами хода защищающегося. По завершении крена, когда вектор подъемной силы самолета направлен прямо на врага, пилот оттягивает ручку, повторно входя в поворот с возможностью занять лучшую огневую позицию. [15] [16] [17]

Атака с перекатыванием ствола [ править ]

Бочка атака военный маневр , который улучшает наступательную позицию атакующего и предотвращает нападающему перерегулирования. В этом маневре защищающийся нарушает одно направление, и атакующий выполняет бочку в противоположном направлении. Атакующий тянет клюшку назад больше, чем при обычном бочкообразном броске, выполняя более тугую петлю, чем при броске. Это трехмерный эквивалент поворота на 90 градусов, и атакующий заканчивает петлю, выполнив три четверти поворота, с направленным носом вдоль траектории полета защищающегося. [18] [19]

Маневр выполняется при неизбежном перерегулировании и не может быть исправлен обычным смещением крена. Этот маневр намного более агрессивен, чем обычный кувырок смещения, он начинается с легкого переката в направлении отрыва защищающегося, а затем резкого подтягивания вверх. Примерно под 30 градусами от горизонта пилот начинает откат ствола от прорыва защитника, прикладывая большее давление руля высоты, чем перекат. В перевернутом положении пилот затем использует силу тяжести в сочетании с управлением рулем направления, чтобы выровнять фюзеляжи обоих самолетов. Когда нос проходит через горизонт, пилот затем выравнивает вектор подъемной силы перед обороняющимся, чтобы вернуть истребитель в правильную геометрическую плоскость внутри поворота защищающегося. [19]

Успех атаки с использованием бочки во многом зависит от способности самолета набирать высоту . [19] Когда атакующий опускается вниз, защищающийся может контратаковать, подтягиваясь вверх в бочку, что приводит к перекатыванию ножниц. [9]

Крен руля [ править ]

Четыре разных броска, как видно с точки зрения пилота. И при крене ствола, и при крене руля самолет находится на самой низкой высоте, когда нос находится в положении один, и на самой высокой части маневра, когда нос находится в положении пять.

Маневр, очень напоминающий крутой крен руля направления. Крен руля направления отличается от крена ствола как тем, что приложение давления обратной рукояти (руль высоты) обычно очень велико, так и тем, что вход элеронов остается нейтральным на протяжении всего маневра. Вместо этого крен производится путем создания бокового скольжения за счет применения руля направления в сочетании с рулем высоты. Самолет будет катиться в направлении руля направления. Это приведет к боковому скольжению самолета через крен, при этом нос будет направлен только под небольшим углом от траектории полета. Самолет будет скользить почти вбок под небольшим углом по очень узкой спиральной траектории, больше похожей на воображаемую трубу, чем на бочку.

Скорость крена руля направления напрямую зависит от угла атаки и числа Маха . Чем выше скорость и больше угол атаки; тем быстрее будет разворачивание. Рулон будет иметь тенденцию быть более эффективными , если клюшка не оттягиваются до точки буфета (турбулентность , которая предшествует стойло), и часто к максимуму , что лифты позволят.

Крен руля направления обычно более управляем, чем крен бочки, и может выполняться с гораздо более высокими скоростями крена, но обычно должен выполняться на очень высоких скоростях, чтобы произвести количество энергии, необходимое для прохождения скольжения на всем протяжении крена. Как правило, он более эффективен на боевых скоростях, чем крен бочки из-за пониженной эффективности управления элеронами на более высоких скоростях. [20] Крен руля направления - это основной маневр, используемый ракетами класса «воздух-воздух» и «земля-воздух» для корректировки курса в полете, что часто дает им беспорядочную траекторию полета, которая колеблется вокруг траектории цели. [21]

См. Также [ править ]

  • Крен элеронов
  • Встроенный поворот

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Пилотажные фигуры" . Международный пилотажный клуб .
  2. ↑ Advanced Control of Aircraft, Spacecraft and Rockets By Ashish Tewari - John Wiley and Sons 2011 Page 193
  3. ^ Университетский словарь Merriam-Webster: одиннадцатое издание Merriam-Webster Inc - 2011 г., стр. 100
  4. ^ "Пилотажные фигуры" . Международный пилотажный клуб .
  5. ^ «Популярная наука» . google.com . Октябрь 1930 г.
  6. ^ Concorde Капитан говорит о бочке . YouTube . 25 июня 2007 г.
  7. ^ "P1 появляется в Фарнборо: сюрприз, пропущенный толпой", Manchester Guardian , 6 сентября 1955 г., стр. 1.
  8. ↑ Douglas A-1H Skyraider Pilot's Flight Operation Instructions By United States Navy 2008 4-17 [ самостоятельно опубликованный источник? ]
  9. ^ a b Rolling Scissors - P-12220034 Архивировано 28 августа 2009 г., в Wayback Machine.
  10. ^ High-г Roll - P-12220045 архивации 27 августа 2009, в Wayback Machine
  11. ^ Вертикальная Маневрирование - P-12220016 архивации 28 августа 2009, в Wayback Machine
  12. ↑ Ролик смещения. Архивировано 28 августа 2009 г., в Wayback Machine.
  13. ^ Reversals архивации 7 ноября 2011, в Wayback Machine
  14. ^ Видео Blue Max FLIGHT - Показ знаменитой сцены, где трипланы дуэли, пролетая под мостом !! . blue-max-triplane.org. 1966. Событие происходит с 3:32 до 3:42 . Проверено 14 июня 2014 года .
  15. ^ Иллюстрированный путеводитель по Modern Combat Fighter Майк латиноамериканец - Prentence Hall Trade 1987 Страница 147
  16. ↑ Gator South MOA. Архивировано 25 августа 2009 года в Wayback Machine.
  17. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2009-08-31 . Проверено 12 февраля 2010 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  18. ^ Иллюстрированный путеводитель по Modern Combat Fighter Майк латиноамериканец - Prentence Hall Trade 1987
  19. ↑ a b c Barrel Roll Attack. Архивировано 28 августа 2009 г. на Wayback Machine.
  20. ^ McDonnell Douglas T-45 Gosthawk: Руководстволетной эксплуатации 2 По ВМС США Air Systems Command - 1997 Страница IV-11-7
  21. ^ Современная инженерия для проектирования жидкостных ракетных двигателей Дитером К. Хузелем, Дэвидом Х. Хуангом - Американский институт аэронавтики и астронавтики 1992 с. 99 ISBN 1-56347-013-6