Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вращение - обостренный срыв и авторотация

В динамике полета спина особая категория стойло , что приводит к авторотации (самопроизвольное рулона) вокруг продольной оси летательного аппарата и мелкой, вращающейся вниз траектории , приблизительно с центром на вертикальной оси. Вращение может производиться намеренно или непреднамеренно из любого положения полета, если самолет имеет достаточный рыскание в точке сваливания. [1] При нормальном вращении крыло на внутренней стороне поворота останавливается, в то время как внешнее крыло продолжает лететь. Возможно сваливание обоих крыльев, но угол атаки каждого крыла и, следовательно, его подъемная сила и сопротивление, разные. [2]

Любая ситуация приводит к авторотации самолета в сторону остановившегося крыла из-за его более высокого лобового сопротивления и потери подъемной силы. Вращения характеризуются большим углом атаки, воздушной скоростью ниже сваливания хотя бы на одном крыле и пологим спуском. Восстановление и предотвращение сбоя может потребовать определенного и нелогичного набора действий.

Вращение отличается от спирального пикирования, в котором ни одно крыло не застопорилось, и которое характеризуется малым углом атаки и высокой скоростью полета. Прыжок по спирали - это не вращение, потому что ни одно крыло не останавливается. При спиральном пикировании самолет обычно реагирует на команды пилота, управляющие полетом, и для выхода из спирального пикирования требуется набор действий, отличный от тех, которые требуются для восстановления после вращения. [3]

В первые годы полетов штопор часто называли «штопором». [4]

Как происходит вращение [ править ]

Аэродинамическая диаграмма вращения: коэффициенты подъемной силы и сопротивления в зависимости от угла атаки

Многие типы самолетов вращаются только в том случае, если пилот одновременно поворачивает и останавливает самолет (намеренно или непреднамеренно). [5] В этих условиях одно крыло сваливается глубже, чем другое. Крыло, которое останавливается, опускается первым, увеличивая угол атаки и углубляя срыв. [6] По крайней мере одно крыло должно быть остановлено, чтобы произошло вращение. Другое крыло поднимается, уменьшая угол атаки, и самолет поворачивается к более глубоко застопорившемуся крылу. Разница в подъемной силе двух крыльев заставляет самолет крениться, а разница в сопротивлении заставляет самолет продолжать рыскание.

Диаграмма характеристик вращения [7], показанная в этом разделе, типична для самолета с умеренным или высоким удлинением и небольшой стреловидностью или без нее, что приводит к вращению, которое в основном представляет собой крен с умеренным рысканием. Для крыла с малым удлинением стреловидности и относительно большим рысканием и инерцией по тангажу диаграмма будет другой и показывает преобладание рыскания. [7]

Один общего сценарий , который может привести к непреднамеренной спине является заносом несогласованным поворота к взлетно - посадочной полосе во время последовательности посадки. Пилот, который выходит за пределы разворота на конечный этап захода на посадку, может испытать соблазн применить больше руля направления, чтобы увеличить скорость поворота. Результат двоякий: носовая часть самолета опускается за горизонт, а угол крена увеличивается из-за крена руля направления. Реагируя на эти непреднамеренные изменения, пилот затем начинает тянуть руль высоты к корме (таким образом увеличивая угол атаки и коэффициент нагрузки), одновременно применяя противоположные элероны для уменьшения угла крена.

В крайнем случае, это может привести к некоординированному развороту с достаточным углом атаки, чтобы самолет заглох. Это называется срывом с перекрестным управлением и очень опасно, если оно происходит на малой высоте, когда у пилота мало времени на восстановление. Чтобы избежать этого сценария, пилоты осознают важность постоянного выполнения скоординированных поворотов. Они могут просто сделать последний поворот раньше и на меньшей глубине, чтобы предотвратить выход за пределы центральной линии взлетно-посадочной полосы и обеспечить больший запас безопасности. Сертифицированные легкие однодвигательные самолеты должны соответствовать определенным критериям в отношении характеристик сваливания и штопора. Вращения часто вводятся намеренно для тренировок, летных испытаний или высшего пилотажа.

Фазы [ править ]

В самолетах, способных восстанавливаться после штопора, штопор имеет четыре фазы. [8] Некоторые летательные аппараты трудно или невозможно восстановить после штопора, особенно после плоского штопора. На малой высоте восстановление штопора также может оказаться невозможным до столкновения с землей, что делает низко-медленные самолеты особенно уязвимыми для несчастных случаев, связанных с вращением.

  • Вступление - Самолет остановился при превышении крыла критического угла атаки , позволяя при этом воздушное судно рыскания , или путем индукции рыскания с рулем инициировал занос несогласованного полета. [9]
  • Бафтинг - при критическом угле атаки пограничный слой воздушного потока начинает отделяться от профиля крыла, вызывая потерю подъемной силы и приводя к колебаниям рулевых поверхностей из-за турбулентного воздушного потока.
  • Вылет - самолет больше не может поддерживать устойчивый полет в состоянии остановки и отклоняется от своей первоначальной траектории полета.
  • Вращение после сваливания - самолет начинает вращаться вокруг всех трех осей, угол наклона носовой части может снизиться или, в некоторых случаях, подняться, самолет начинает рыскать, а одно крыло опускается.
  • Начало - когда внутреннее крыло застопорилось глубже, чем продвигающееся крыло, преобладают как крен, так и рыскание.
  • Разработано - скорость вращения, воздушная и вертикальная скорость самолета стабилизированы. Одно крыло останавливается глубже, чем другое, когда самолет вращается вниз по спиральной траектории. [10]
  • Восстановление - При соответствующих управляющих сигналах вращение по рысканью замедляется или останавливается, а положение носа самолета понижается, тем самым уменьшая угол атаки крыла и нарушая срыв. В заниженном носу скорость быстро увеличивается, и самолет больше не находится в штопоре. Органы управления реагируют обычным образом, и самолет можно вернуть в нормальный полет.
  • Плоское вращение - большинство высокопроизводительных пилотажных самолетов способны к преднамеренному вращению как вертикальному, так и перевернутому. Плоское вращение происходит, когда преобладают как вращение вокруг оси рыскания, так и боковое скольжение, а положение носа поднимается до уровня или почти до уровня, в результате чего самолет принимает движение, подобное фрисби или бумерангу . Обычные методы восстановления кручения неэффективны из-за отсутствия управления рулем. В случае входа из-за центра тяжести, расположенного за пределами опубликованных производителем ограничений, вращение может быть невозвратным.

Режимы [ править ]

Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ) определило четыре различных режима вращения. Эти четыре режима определяются углом атаки воздушного потока на крыло. [11]

В 1970-х годах НАСА использовало свой спиновой туннель в Исследовательском центре Лэнгли для исследования характеристик вращения одномоторных самолетов авиации общего назначения. Модель в масштабе 1/11 использовалась с девятью различными конструкциями оперения. [12]

Некоторые конструкции хвоста, которые вызывали несоответствующие характеристики вращения, имели два стабильных режима вращения - крутой или умеренно крутой; и другой, который был либо умеренно плоским, либо плоским. Восстановление от более плоского из двух режимов обычно было менее надежным или невозможным. Чем дальше от кормы располагался центр тяжести, тем более плоский штопор и менее надежный возврат. [13] Для всех испытаний центр тяжести модели находился либо на 14,5% средней аэродинамической хорды (MAC), либо на 25,5% от MAC. [14]

Одномоторные самолеты, сертифицированные в нормальной категории, должны демонстрировать способность восстанавливаться после вращения, по крайней мере, в один оборот, в то время как одномоторные самолеты, сертифицированные в служебной категории, должны демонстрировать шестиоборотное вращение, которое не может быть восстановлено в любой момент во время штопора. из-за действий пилота или аэродинамических характеристик. [15] НАСА рекомендует различные конфигурации хвоста и другие стратегии для устранения более плоского из двух режимов вращения и повышения надежности выхода из более крутого режима. [16]

История [ править ]

На заре авиации спины плохо понимались и часто приводили к летальному исходу. Надлежащие процедуры восстановления были неизвестны, и инстинкт пилота тянуть рукоять назад только усугублял вращение. Из-за этого штопор заработал репутацию непредсказуемой опасности, которая могла в любой момент унести жизнь летчика и от которой не было защиты. В ранней авиации отдельные пилоты исследовали вращение, проводя специальные эксперименты (часто случайно), а аэродинамики исследовали это явление. По словам Гарри Бруно в « Крылья над Америкой» (1944), Линкольн Бичи мог выходить из спина по своему желанию .

В августе 1912 года лейтенант Уилфред Парк RN стал первым авиатором, оправившимся от случайного штопора, когда его биплан Avro Type G вошел в штопор на высоте 700 футов над уровнем моря в схеме движения в Ларкхилле . Парк попытался оправиться от вращения, увеличив обороты двигателя, потянув ручку назад и переключившись на вращение, но безрезультатно. Самолет снизился на 450 футов, и испуганные наблюдатели ожидали катастрофы со смертельным исходом. Несмотря на то, что Парк был выведен из строя центробежными силами, он все же пытался спастись. Пытаясь нейтрализовать силы, прижимающие его к правой стороне кабины, он применил полный правый руль направления, и самолет выровнялся на пятьдесят футов [17].выше земли. Теперь, когда самолет был под контролем, Парк набрал высоту, сделал еще один заход и благополучно приземлился.

Несмотря на открытие «техники Парка», процедуры восстановления вращения не были рутинной частью обучения пилотов вплоть до Первой мировой войны. Первым задокументированным случаем преднамеренного вращения и восстановления является случай Гарри Хокера . [18] Летом 1914 года Хокер оправился от намеренного штурма над Бруклендс , Англия, централизовав контроль. Русский летчик Константин Арцеулов , самостоятельно открывший на передовой техники метод подбора, несколько отличный от техники Парке и Хокера, продемонстрировал ее на драматической выставке над аэродромом летного училища Кача 24 сентября 1916 года, намеренно управляя своим Nieuport 21в вращение и дважды оправляясь от него. [19] Позже Арцеулов, в то время инструктор в школе, продолжил обучать этой технике всех своих учеников, быстро распространив ее среди российских авиаторов и не только. [20]

В 1917 году английский физик Фредерик Линдеманн провел серию экспериментов на BE2E [21], которые привели к первому пониманию аэродинамики вращения. В Британии, начиная с 1917 года, процедурам восстановления кручения обычно преподавали летные инструкторы в Школе специальных полетов Госпорта, а во Франции в Школе акробатики и боевых искусств американцы, которые вызвались служить в знаменитой эскадрилье Лафайет, к июлю были 1917 г. учится делать то, что французы называли вриллем . [22]

В течение 1920-х и 1930-х годов, до того, как приборы для ночного полета стали широко доступны на небольших самолетах, пилотов часто инструктировали намеренно входить в штопор, чтобы избежать гораздо более опасной спирали кладбища, когда они внезапно оказывались окутанными облаками, теряя визуальную привязку к облакам. земля. Практически в любых обстоятельствах облачная платформа заканчивается над уровнем земли, давая пилоту разумный шанс оправиться от вращения перед столкновением.

Сегодня для получения сертификата частного пилота в Соединенных Штатах обучение вращению не требуется; Вдобавок к этому, на большинстве самолетов учебного типа имеется табличка «Запрещено преднамеренное вращение». Некоторые модели Cessna 172 сертифицированы для спиннинга, хотя на самом деле с ними трудно попасть. Однако, как правило, вращение проводится в рамках «курса восстановления необычного отношения» или как часть поддержки высшего пилотажа (хотя не во всех странах на самом деле требуется подготовка к высшему пилотажу). Тем не менее, понимание и способность восстанавливаться после вращения - это, безусловно, навык, которому летчик с неподвижным крылом может научиться в целях безопасности. Это обычно дается как часть обучения на планерах., так как планеры часто работают достаточно медленно, чтобы при повороте оказаться в почти сваливании. Из-за этого в США от сертификации инструктора по планеру все еще ожидается демонстрация входа в штопор и выхода из него. Кроме того, перед своей первоначальной аттестацией и инструкторам по самолетам и планерам необходимо иметь в бортовом журнале подтверждение квалификации в области вертолетной подготовки, которую в соответствии с Федеральными авиационными правилами 61.183 (i) может проводить другой инструктор. [23] В Канаде спины являются обязательным упражнением для получения лицензий частного и коммерческого пилота; Канадские кандидаты на получение разрешения на пилота-любителя (на 1 уровень ниже лицензии частного пилота) должны выполнить срыв и опускание крыла (самое начало входа в штопор) и должны восстановиться после сваливания и опускания крыла в рамках тренировки. [24] [25]

Вход и восстановление [ править ]

Некоторые летательные аппараты не могут быть восстановлены после штопора, используя только их собственные управляющие поверхности, и им нельзя разрешать выходить на штопор ни при каких обстоятельствах. Если воздушное судно не было сертифицировано для восстановления вращения при вращении, следует предположить, что вращения на этом воздушном судне не подлежат восстановлению и являются небезопасными. Важное оборудование для обеспечения безопасности, такое как парашюты для восстановления сваливания / вращения , которые обычно не устанавливаются на серийных самолетах, используется во время испытаний и сертификации самолетов для вращения и восстановления после вращения.

Процедуры входа в полет различаются в зависимости от типа и модели самолета, на котором выполняется полет, но существуют общие процедуры, применимые к большинству самолетов. К ним относятся снижение мощности до холостого хода и одновременное поднятие носа, чтобы вызвать вертикальное сваливание. Затем, когда самолет приближается к сваливанию, используйте полный руль направления в желаемом направлении вращения, удерживая при этом полное давление заднего руля высоты для вертикального вращения. Иногда ввод по крену применяется в направлении, противоположном рулю направления (т. Е. Поперечное управление).

Если производитель воздушного судна предоставляет конкретную процедуру восстановления вращения, необходимо использовать эту процедуру. В противном случае для выхода из вертикального вращения может использоваться следующая общая процедура: сначала мощность снижается до холостого хода, а элероны нейтрализуются. Затем добавляется полностью противоположный руль направления (то есть против рысканья) и удерживается, чтобы противодействовать вращению, и рычаг руля высоты быстро перемещается вперед, чтобы уменьшить угол атаки ниже критического угла.. В зависимости от самолета и типа вращения, действие руля высоты может быть минимальным, прежде чем вращение прекратится, или в других случаях пилоту, возможно, придется переместить рычаг управления рулем высоты в его полное переднее положение, чтобы выполнить восстановление после вертикального вращения. После остановки вращения руль направления должен быть нейтрализован, и самолет должен вернуться в горизонтальный полет. Эта процедура иногда называется ПАРЕ , для P Ауэр холостого хода, А ilerons нейтральной, R вымени напротив спина и удерживается, и Е поднимающей через нейтральное положение .

Мнемоническая «ПАРА» просто усиливает испытанное и надежное НАСА действие-реаниматора стандартных спинового то же действия , первые предписанные NACA в 1936 году, прошли проверку НАСА во время интенсивной десятилетний программы испытаний спина перекрывающей 1970 - е и 80 - й лет, и неоднократно рекомендовался FAA и внедрялся большинством летчиков-испытателей во время сертификационных испытаний легких самолетов.

Перевернутое прядение и прямое или вертикальное прядение динамически очень схожи и требуют, по сути, того же процесса восстановления, но с использованием противоположного управления элеватором. В вертикальном вращении и крен, и рыскание происходят в одном направлении, но перевернутое вращение состоит из противоположных кренов и рысканья. Крайне важно противодействовать рысканью для восстановления. В поле зрения при типичном вращении (в отличие от плоского вращения) в значительной степени преобладает восприятие крена по рысканью, что может привести к неправильному и опасному выводу о том, что данное перевернутое вращение на самом деле является прямым вращением в обратном направлении рыскания. (что приводит к попытке возврата, при которой по ошибке применен руль направления Pro-spin, а затем еще больше усугубляется удержанием неправильного ввода руля высоты).

В некоторых самолетах, которые легко вращаются в вертикальном и перевернутом положении, например, в высокопроизводительных пилотажных самолетах типа Pitts- и Christen Eagle, на восстановление также может влиять альтернативный метод восстановления после вращения, а именно: отключение питания, снятие рук с ручки / хомута, руль направления. полная противоположность вращению (или, проще говоря, «нажмите на педаль руля, которую труднее нажимать») и удерживайте (также известная как техника Мюллера / Беггса). Преимущество техники Мюллера / Беггса состоит в том, что не требуется знать, прямое или перевернутое вращение, в течение времени, которое может быть очень напряженным и дезориентирующим. Несмотря на то, что этот метод действительно работает в определенной подгруппе одобренных для вращения самолетов,Процедура NASA Standard / PARE также может быть эффективной при условии, что необходимо следить за тем, чтобы вращение не просто перекрещивалось с положительного на отрицательное (или наоборот), и чтобы избежать слишком быстрого применения управления лифтом, так как это может вызвать аэродинамические характеристики. закрытие руля направления делает управление неэффективным и просто ускоряет вращение. Обратное, однако, может быть совсем неверным - существует множество случаев, когда Беггсу / Мюллеру не удается вывести самолет из вращения, но стандарт NASA / PARE прекращает вращение. Перед запуском любого самолета пилот должен проконсультироваться с руководством по летной эксплуатации, чтобы установить, есть ли у конкретного типа самолета какие-либо особые методы восстановления после вращения, которые отличаются от стандартной практики.Пилоту следует обратиться к руководству по летной эксплуатации, чтобы определить, есть ли у конкретного типа самолета какие-либо особые методы восстановления после вращения, которые отличаются от стандартной практики.Пилоту следует обратиться к руководству по летной эксплуатации, чтобы определить, есть ли у конкретного типа самолета какие-либо особые методы восстановления после вращения, которые отличаются от стандартной практики.

Пилот может вызвать плоское вращение после того, как вращение установлено, применяя полный элерон, противоположный направлению вращения, - отсюда и требование нейтрализовать элероны в технике восстановления нормального вращения. Приложение элеронов создает дифференциальное индуцированное сопротивление, которое поднимает нос в сторону горизонтального тангажа. Когда нос поднимается вверх, хвост движется дальше от центра вращения, увеличивая боковой воздушный поток над оперением. Увеличение бокового обтекания вертикального стабилизатора / руля направления приводит к критическому углу атаки, что приводит к срыву. Нормальный ввод для восстановления противоположного руля направления дополнительно увеличивает угол атаки, углубляя срыв хвоста, и поэтому ввод руля направления неэффективен для замедления / остановки вращения. Восстановление инициируется поддержанием руля высоты и руля направления с продольным вращением и использованием полного элерона во вращении.Дифференциальное сопротивление теперь опускает нос, возвращая самолет к нормальному вращению, из которого для выхода из маневра используется техника PARE. **

Хотя методы входа схожи, современные военные истребители часто имеют тенденцию требовать еще одного варианта методов восстановления после вращения. Хотя мощность обычно снижается до тяги на холостом ходу, а управление по тангажу нейтрализуется, противоположный руль направления почти никогда не используется. Неблагоприятный рыскание, создаваемое поверхностями качения (элероны, дифференциальные горизонтальные хвосты и т. Д.) Такого самолета, часто более эффективно предотвращает вращение при вращении, чем рули направления, которые обычно заглушаются крылом и фюзеляжем из-за геометрического расположения. истребителей. Следовательно, в предпочтительной методике восстановления пилот использует полный контроль крена в направлении вращения ( т. Е., правое вращение требует нажатия правым джойстиком), что обычно называют «вставкой во вращение». Точно так же это приложение управления перевернуто для перевернутых вращений.

Центр тяжести [ править ]

На характеристики самолета относительно вращения существенно влияет положение центра тяжести.. В общем, чем дальше от центра тяжести, тем менее легко самолет будет вращаться и тем легче он сможет восстановиться после вращения. И наоборот, чем дальше к корме от центра тяжести, тем легче самолет будет вращаться и тем труднее восстановиться после вращения. В любом самолете передний и задний пределы центра тяжести тщательно определены. В некоторых самолетах, допущенных к преднамеренному вращению, заднее ограничение, при котором могут быть предприняты попытки вращения, не так далеко, как заднее ограничение для обычных полетов. Не следует предпринимать попытки преднамеренного вращения случайно, и самая важная предполетная мера предосторожности - определить, находится ли центр тяжести самолета в пределах диапазона, разрешенного для преднамеренного вращения. По этой причине пилоты должны сначала определить, какая «тенденция»самолет перед сваливанием. Если при сваливании наблюдается тенденция к понижению тангажа (тяжелый нос), то самолет, скорее всего, восстановится самостоятельно. Однако, если имеется тенденция к кренгу (тяжелому хвосту) при сваливании, самолет, вероятно, перейдет в режим "плоского вращения", когда восстановление сваливания будет отложено или может быть не исправлено вообще.

Один из методов, рекомендуемых перед тренировкой во вращении, - это определение тенденции к сваливанию самолета с помощью "теста тангажа". Для этого медленно уменьшите мощность до холостого хода и посмотрите, в какую сторону наклоняется нос. Если он кренится, самолет можно будет восстановить. Если нос вздымается, то стойло будет трудно восстановить или вообще невозможно. «Тест по тангажу» должен проводиться непосредственно перед выполнением маневра вращения.

Невосстановимые вращения [ править ]

DH 108 -The ракетно-образных объектов на концах крыла контейнеров для анти-спиновых парашютов.

Если центр тяжести самолета находится за пределами кормовой части, разрешенной для вращения, любое вращение может оказаться невосстановимым, за исключением использования какого-либо специального устройства для восстановления вращения, такого как парашют для восстановления вращения, специально установленный в хвостовой части самолета; [26] или сбросом специально установленного балласта в хвостовой части самолета.

Известно, что некоторые самолеты времен Второй мировой войны были склонны к вращению при неправильной загрузке; например, Bell P-39 Airacobra . P-39 имел уникальную конструкцию с двигателем за сиденьем пилота и большой пушкой спереди. Без боеприпасов или противовеса в носовом отсеке центр тяжести P-39 находился слишком далеко от кормы, чтобы оправиться от штопора. Советские летчики провели многочисленные испытания Р-39 и смогли продемонстрировать его опасные характеристики вращения.

Современные истребители не застрахованы от явления безвозвратного штопора. Другой пример невосстановимой спины произошел в 1963 году, с Чаком Йегером на штурвале NF-104A ракетно-реактивный гибрид: во время своей четвертой попытки установив рекорд высоты, Йегер потерял контроль и вошел в спину, а затем выбрасывается и выжил. С другой стороны, бомбардировщик Cornfield Bomber был тем случаем, когда катапультирование пилота сместило центр тяжести настолько, чтобы позволить уже пустому самолету самостоятельно восстановиться после штопора и приземлиться.

В специально созданных пилотажных самолетах вращения могут быть намеренно сглажены посредством приложения мощности и элеронов в пределах обычного вращения. Скорость вращения впечатляет и может превышать 400 градусов в секунду в положении, при котором нос даже может быть над горизонтом. Такие маневры должны выполняться с центром тяжести в нормальном диапазоне и с соответствующей подготовкой, и следует учитывать экстремальные гироскопические силы, создаваемые гребным винтом и действующие на коленчатый вал. Текущий мировой рекорд Гиннеса по количеству последовательных перевернутых вращений - 98, установленный Спенсером Судерманом 20 марта 2016 года на экспериментальном варианте Pitts S-1, получившем название Sunbird S-1x. Судерман стартовал с высоты 24 500 футов и восстановился на высоте 2000 футов [27].

Конструкция самолета [ править ]

В целях безопасности все сертифицированные однодвигательные самолеты с неподвижным крылом , включая сертифицированные планеры , должны соответствовать указанным критериям в отношении характеристик сваливания и вращения. Соответствующие конструкции обычно имеют крыло с большим углом атаки у основания крыла, чем у законцовки крыла, так что корень крыла сваливается первым, уменьшая силу падения крыла при сваливании и, возможно, также позволяя элеронам оставаться в некоторой степени эффективными до тех пор, пока срыв перемещается наружу к законцовке крыла. Один из методов адаптации такого поведения сваливания известен как размывка . Некоторые конструкторы прогулочных самолетов стремятся разработать самолет, который обычно не способен вращаться даже в нескоординированном сваливании..

Некоторые самолеты были разработаны с фиксированными прорезями на передней кромке . Если прорези расположены перед элеронами, они обеспечивают сильное сопротивление сваливанию и даже могут сделать самолет неспособным вращаться.

Системы управления полетом некоторых планеров и прогулочных самолетов спроектированы таким образом, что, когда пилот перемещает рычаг управления лифтом близко к его полностью заднему положению, как при полете на малой скорости и полете с большим углом атаки , задние кромки обоих элеронов автоматически поднимаются. немного так, чтобы угол атаки уменьшился на внешней стороне обоих крыльев. Это требует увеличения угла атаки во внутренних (центральных) областях крыла и способствует сваливанию внутренних областей задолго до законцовок крыла.

Стандарт сертификации в США для гражданских самолетов с максимальной взлетной массой до 12500 фунтов - это часть 23 Федеральных авиационных правил , применимая к самолетам нормальной, служебной и акробатической категорий. Часть 23, §23.221 требует, чтобы самолеты с одним двигателем демонстрировали восстановление либо после однооборотного вращения, если преднамеренное вращение запрещено, либо после шестиоборотного вращения, если преднамеренное вращение разрешено. Даже большие пассажирские одномоторные самолеты, такие как Cessna Caravan, должны быть подвергнуты однооборотному вращению пилотом-испытателем и неоднократно демонстрировать возможность восстановления в течение не более одного дополнительного поворота. При небольшом количестве типов самолетов FAAсделал вывод об эквивалентном уровне безопасности (ELOS), так что демонстрация однооборотного вращения не требуется. Например, это было сделано с Cessna Corvalis [ необходима цитата ] и Cirrus SR20 / 22 . Успешная демонстрация вращения с одним оборотом не означает, что самолет допущен к преднамеренному вращению. Чтобы самолет был допущен к преднамеренному вращению, пилот-испытатель должен многократно подвергнуть его вращению в шесть оборотов, а затем продемонстрировать восстановление в течение полутора дополнительных оборотов. Испытание на вращение является потенциально опасным упражнением, и испытательный самолет должен быть оборудован некоторым устройством восстановления вращения, таким как хвостовой парашют, сбрасываемый балласт или какой-либо метод быстрого перемещения центра тяжести. вперед.

Сельскохозяйственные самолеты обычно сертифицируются в нормальной категории при умеренном весе. Для одномоторных самолетов это требует успешной демонстрации однооборотного вращения. Однако с заполненным сельскохозяйственным бункером эти самолеты не предназначены для раскручивания, и восстановление маловероятно. По этой причине эти самолеты с массой, превышающей максимально допустимую для нормальной категории, не подвергаются испытаниям на вращение и, как следствие, могут быть сертифицированы только в ограниченной категории. В качестве примера сельскохозяйственного самолета см. Серию Cessna AG .

Набор для вращения [ править ]

Чтобы сделать некоторые планеры легко вращающимися в учебных целях или демонстрациях, производитель предлагает комплект для вращения .

Многие тренировочные самолеты могут казаться устойчивыми к запуску во вращение, даже если некоторые специально разработаны и сертифицированы для вращения. Хорошо известным примером самолета, предназначенного для быстрого вращения, является Piper Tomahawk , который сертифицирован для вращения, хотя характеристики вращения Piper Tomahawk остаются спорными. [28] Самолеты, не сертифицированные для вращения, могут быть трудно или невозможно восстановить, если скорость вращения превышает стандарт однооборотной сертификации.

Хотя вращение было исключено из большинства программ летных испытаний, в некоторых странах по-прежнему требуется летная подготовка по восстановлению вращения. В США требуется обучение вертолету для кандидатов в гражданские летные инструкторы и военных пилотов. [29] Вращение происходит только после сваливания , поэтому FAA уделяет особое внимание обучению пилотов распознаванию сваливания, предотвращению и восстановлению как средству уменьшения количества аварий из-за непреднамеренного сваливания или вращения.

Вращение часто пугает непосвященных, однако многие пилоты, обученные входу во вращение и восстановлению, обнаруживают, что этот опыт повышает осведомленность и уверенность. Во время вращения пассажиры самолета ощущают лишь пониженную гравитацию во время фазы входа, а затем испытывают нормальную гравитацию, за исключением того, что при экстремальном положении носа вниз пассажиры прижимаются вперед к их ремням безопасности. Быстрое вращение в сочетании с опущенным носом дает визуальный эффект, называемый земным потоком, который может дезориентировать.

Процедура восстановления после вращения требует использования руля направления для остановки вращения, затем руля высоты для уменьшения угла атаки, чтобы остановить сваливание, затем выхода из пикирования без превышения максимально допустимой воздушной скорости ( VNE ) или максимальной перегрузки . Максимальная нагрузка G для легкого самолета в нормальной категории обычно составляет 3,8 G. Для легкого самолета в акробатической категории обычно составляет не менее 6 G.

См. Также [ править ]

  • Падающий лист - маневр перед раскручиванием после сваливания.
  • Кладбищенская спираль

Ссылки [ править ]

  1. ^ ДЕПАРТАМЕНТ ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЙ АВИАЦИОННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ США Служба стандартов полетов (7 мая 2004 г.). "Справочник по полету самолета FAA-H-8083-3A - Глава 4-6 - Медленный полет, сваливание и вращение" (PDF) . ДЕПАРТАМЕНТ ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЙ АВИАЦИОННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ Служба стандартов полетов США. С. 4–12 . Проверено 28 апреля 2014 года .
  2. ^ «18 киосков и спинов» . www.av8n.com .
  3. ^ ДЕПАРТАМЕНТ ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЙ АВИАЦИОННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ США Служба стандартов полетов (7 мая 2004 г.). "Справочник по полету самолета FAA-H-8083-3A - Глава 4-6 - Медленный полет, сваливание и вращение" (PDF) . ДЕПАРТАМЕНТ ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЙ АВИАЦИОННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ Служба стандартов полетов США. С. 4–15 . Проверено 28 апреля 2014 года .
  4. ^ "Определение штопора" . Мерриам-Вебстер.
  5. ^ Как стать пилотом: пошаговое руководство по полету . Соединенные Штаты. Федеральная авиационная администрация. (Ред. Ред.). Нью-Йорк: Стерлинг Паб. Co. 1987. ISBN. 0806983868. OCLC  15808804 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  6. Перейти ↑ J., Clancy, L. (1975). Аэродинамика . Нью-Йорк: Вили. ISBN 0470158379. OCLC  1085499 .
  7. ^ a b Aerodynamics For Naval Aviators, Hurt, отредактировано в январе 1965 г., выпущено Управлением начальника отдела подготовки авиации военно-морских сил, рис. 4.32
  8. ^ Стинтон, Дэррил (1996), Летные качества и летные испытания самолета , Глава 5 (стр. 503), Blackwell Science Ltd, Оксфорд, Великобритания. ISBN 0-632-02121-7 
  9. ^ "Несогласованный" полет означает, что самолет имеет ненулевой угол бокового скольжения .
  10. ^ «18 киосков и спинов» . www.av8n.com .
  11. ^ Технический документ НАСА 1009. стр. 11
  12. ^ Технический документ НАСА 1009. стр. 8
  13. ^ NASA Техническое примечание TN D-6575. п. 15
  14. ^ Технический документ НАСА 1009. стр. 9
  15. ^ Соединенные Штаты Федеральные авиационные правила , часть 23, §23.221
  16. ^ Технический документ НАСА 1009. стр. 14
  17. ^ История высшего пилотажа - Школа истребителей 2 Ричарда Г. Шеффилда
  18. ^ "Вращение двигателя" . www.aopa.org . 7 сентября 2014 г.
  19. Константин Константинович Арцеулов Уголок неба, виртуальная энциклопедия воздухоплавания, на русском языке
  20. Первый спин России, Константин Арцеулов , на русском языке
  21. ^ "Спин | Бристольский истребитель | самолет | 1920 | 1191 | Архив полетов" . Flightglobal.com. 1920-11-18 . Проверено 5 июня 2019 .
  22. ^ Hadingham, Evan (10 июля 2012). «Контроль отжима» . HistoryNet . Проверено 2 сентября 2016 года .
  23. ^ «ЧАСТЬ 61 - СЕРТИФИКАЦИЯ: ПИЛОТЫ, ЛЕТНЫЕ ИНСТРУКТОРЫ И НАЗЕМНЫЕ ИНСТРУКТОРЫ» .
  24. ^ "ИНСТРУКТОРА ПОЛЕТА Стандарты практических испытаний планера, октябрь 2006 г., стр. 1-50" (PDF) .
  25. ^ Правительство Канады; Транспорт Канады; Группа безопасности и охраны, Гражданская авиация (20 мая 2010 г.). «Руководство по летным испытаниям - Лицензия коммерческого пилота - Самолет - TP 13462» . www.tc.gc.ca .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  26. «Парашют в хвосте самолета вытаскивает корабль из вращения» Popular Mechanics , январь 1936 г., заметка - рисунок парашюта, препятствующего вращению, на P-26 только для справки. На самом деле, желоб для предотвращения раскручивания должен быть расположен на крайнем конце хвостовой части, т. Е. Показанное место не будет работать в аварийной ситуации.
  27. ^ Тулис, Дэвид. "Spin Doctor Crushes Record" . www.aopa.org . Проверено 12 сентября 2016 года .
  28. ^ "Pipertomahawk.com" . www.pipertomahawk.com .
  29. ^ [1]

Источники [ править ]

  • Справочник по пилотированию самолета , гл. 4. Медленный полет, сваливание и вращение
  • Техническая записка NASA TN D-6575 Краткое изложение технологии вращения применительно к легким самолетам общей авиации . Проверено 4 июня 2011 г.
  • Технический документ НАСА 1009 « Спин-туннель» Исследование характеристик вращения типичных одномоторных авиационных самолетов общего назначения . Проверено 4 июня 2011 г.
  • Стенгель, Р. (2004), Динамика полета , Princeton University Press, ISBN 0-691-11407-2 
  • Стоуэлл, Рич (18 января 2007 г.). Руководство пилота легкого самолета по осведомленности о сваливании / вращении . Вентура, Калифорния: Rich Stowell Consulting. ISBN 978-1-879425-43-9.
  • ** Аэродинамика для морских авиаторов NA VAIR 00 · 801 · 80 Глава 4, стр. 307, СПИНЫ И ПРОБЛЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СПИН
  • ** Fly for Fun to Win от Билла Томаса, плоские и ускоренные вращения

Внешние ссылки [ править ]

  • Рассказал видео вращения в Cessna & Pitts в исполнении Спенсера Судермана
  • Киоски и спины
  • 60 оборотов на Cessna 152
  • Видео штопора на Cessna 152
  • Рассказанные бортовые видеоролики всех режимов вращения, снятые с пилотажного самолета Extra 300