Урок 2: Крутые повороты (глубокие виражи)

Лететь сейчас

—Род Мачадо

Мне нравятся глубокие виражи! Они забавны, трудны, но интересны, зачастую они являются хорошей проверкой способности лётчика распознать пределы лётно-технических возможностей самолёта. И, если вы летаете в МСКФС ("комбат симулятор", MSCFS), они помогут уйти от противника, пытающегося отстрелить вам хвост.

Крутые виражи (обычно между 45 и 55 градусами крена) полезны для выработки лётного профессионализма. Тренируйте их почаще, и вы будете управлять самолётом всё плавней и плавней. Крутые виражи также способствуют отработке распределения внимания, необходимого для выполнения манёвров требующих задействовать все возможности самолёта.

Они так же дают возможность прочувствовать ограничения самолётов, выход за которые имеет свою цену. Выход за ограничение по крену может привести к срыву. Это не всегда опасно, если вы находитесь в нескольких тысячах футов над землёй. Но не пытайтесь закладывать большой крен, когда вы перехватываете глиссаду на низкой высоте и с недостаточной для этого крена скоростью. Ибо это верный путь, ведущий вас к новой сфере деятельности – в геологию. Вы на самом деле погрузитесь в неё – футов так на шесть.

Аэродинамика крутого (глубокого) виража

Первым делом, немного повторения. Из предыдущего вы узнали, что накренив крыло можно направить самолёт в сторону. Самолёты поворачивают потому, что часть их подъёмной силы начинает действовать в горизонтальном направлении.

Естественно, что раз начав движение, тело стремится его продолжать. Это сказал парень по имени Ньютон (Исаак, а не Уейн). Когда самолёт начинает поворот, его центр масс по инерции всё ещё тянет в первоначальном направлении. Вот почему на американских горках вам кажется, что вас давит вниз на вашем сиденье во время смены направления. Поезд меняет направление, но ваше тело по инерции продолжает двигаться прямо вперёд. В соединении с направленной вниз силой тяжести это даёт вам ощущение того, что вас продавливает сквозь сиденье.

И хотя самолёты не летают по рельсам, вы будете чувствовать такую же силу, вдавливающую вас в сиденье, когда выполняете глубокий координированный вираж. Чем глубже вираж, тем больше вдавливающая в сиденье сила. Эту силу иногда называют "Же" (G-force, читается [жи-форс]); перегрузка, коэффициент перегрузки. G в "G-force" взято от слова “Gravity”, т.е. гравитация, и не имеет ничего общего со звуками, которые издают пассажиры, которых вжимает в их кресла во время глубокого виража “Gee!”, ("Жии...ить!"). (прим. переводчика: в советской, а теперь и в российской авиации, "Же" "явно" берётся из названия прибора, непосредственно воспринимающего перегрузки; этим прибором является помпезное продолжение вашей талии, называемое в авиации "Ж-метр", сокращённое от "жопОметр", ха).

G-сила действует на любые самолеты. На рисунке 2-1 изображен график иллюстрирующий рост перегрузки для заданного крена.

Рисунок 2-1 График фактора перегрузки

На примере показано, что при крене 60 градусов, Вы, и ваш самолёт будете испытывать перегрузку, равную 2 ( 2 Же). Другими словами, вы будете чувствовать, что ваш вес увеличился в два раза по сравнению с обычным ощущением. Вообразите это, Вы испытываете ощутимую прибавку веса, не пропустив при этом ни крошки, ни кусочка жирного жаркого через ваши дисциплинированные губы. Конечно, вы можете сбросить этот вес, выйдя из крена в прямой и горизонтальный полёт, в котором вы будете ощущать перегрузку равную единице, в точности такую, какую ощущаете сейчас (что определяется тем, сколько жаркого вы съели в течение своей жизни).

Вот вам зарубка на память: если вы и самолёт чувствуете увеличение веса из-за роста Же, то вы, лётчик, должны компенсировать это искусственное увеличение веса. Вы должны увеличить подъёмную силу, чтобы продолжить полёт. Если этого не сделать, самолёт не сможет выдерживать заданную высоту в глубоком вираже. Он может даже попасть в срыв. А вы ведь не хотите прослыть лётчиком, попадающим в срыв каждый раз, как входите в вираж. Только представьте, какое прозвище Вам могут дать – Аварийная Имельда, Стив Падучий или Крис Кратер.

Увеличить подъёмную силу в глубоком вираже означает, что вы должны увеличить угол атаки, взяв на себя ручку управления. Подъёмная сила должна уравновесить вес, будь это вес настоящий или искусственный, если самолёту надо продолжать полёт. Вот почему глубокие виражи требуют бОльших углов атаки для продолжения полёта. Вам ясно, что из этого следует, не так ли?

Если вы слишком углубите вираж, самолёт может выйти на свой критический угол атаки прежде, чем получит достаточную для полёта подъёмную силу. И вы будете принуждены выводить самолёт из срыва, прежде чем сможете вернуться к полёту.

Итак, вы теперь знаете, что порог скорости, при которой самолёт попадает в срыв, увеличивается при выполнении глубокого виража. Хотя в прямом горизонтальном полёте срыв наступает при 50 узлах (на Сессне 172), вам требуется скорость 70 узлов, чтобы не сорваться из глубокого виража. На Рисунке 2-2 изображен еще один график, который позволяет вам предсказать рост порога скорости срыва в зависимости от перегрузки.

Рисунок 2-2 Скорость срыва и крен.

Например, при вираже с креном 60 градусов, самолёт и его содержимое испытывает двукратную перегрузку (два "Же"). На Рисунке 2-2 показано, что два "Же" дают вам прирост порога срыва 40%. Следовательно, самолёт, срывающийся при 50 узлах в полёте по прямой будет срываться на 70 узлах в 60 градусном вираже (40% от 50 прибавленные к 50).

Вот что это означает на практике. Если вы хотите выполнить глубокий вираж с креном 60 градусов, вам лучше поддерживать скорость, по крайней мере, 70 узлов, если вы собираетесь избежать срыва. Разве это не удивительно? Вы сделали предсказание и вам не потребовались для этого ни магический хрустальный шар, ни бросание костей ни гадание на чайных листьях (вы можете приберечь эти способы гадания для предсказания погоды).

Вот почему вам нужно прибавить оборотов при выполнении глубоких виражей. В большинстве случаев это обеспечивает дополнительный прирост скорости, который предотвратит срыв. Естественно, если у вашего самолёта нет мощного двигателя, то он не сможет развить тягу, необходимую для поддержания скорости, достаточно высокой чтобы предотвратить срыв самолёта из глубокого виража. Что ж, я помню, что когда я, посещая врача, говорил - "Доктор, когда я делаю так, оно болит", она мне отвечала: "Не делай так".

Если вы не располагаете в достатке мощностью, вы не сможете уйти на второй круг, выполнив действительно глубокий разворот. И поставим на этом точку.

Не озадачивайтесь сейчас техникой выполнения глубокого виража. Вам нужно сперва разобраться с аэродинамикой, и потом мы поговорим об искусстве виража.

Что это означает для вас

Вам нужен положительный тангаж +6 градусов, чтобы не потерять высоту в этом вираже. Так как угол атаки при этом увеличился, больше площади нижней стороны крыла подставляется воздушному потоку. Это увеличивает подъёмную силу, но и сопротивление. И следовательно, скорость самолёта немного уменьшается, как показано на указателе скорости.

Так что, перед вами возникает проблема:

• Глубокий вираж с сохранением высоты сопровождается падением скорости.
• Если прибавить сюда рост порога скорости срыва, то вы оказываетесь между молотом и наковальней, так что будьте осторожны.
• С ростом порога срыва и уменьшением скорости полёта наступает момент, когда два эти процесса "встречаются".

И что тогда происходит? Правильно, срыв. Как предотвратить его в глубоком вираже? Попробуйте прибавить оборотов во избежание потери скорости. Опять-таки, не старайтесь сейчас выполнять безупречные виражи, гадкоутятство пока отлично сойдёт. Продолбите свою тропу через это и я научу вас правильным коленцам для этих танцев.

"Жи или не Жи?"

Предположим, вы заложили вираж с креном 45 градусов и вывели двигатель на максимум. Что произойдёт? Вы увидите, что увеличение мощности позволяет самолёту поддерживать скорость. Хорошо. Прекрасный глубокий вираж без потери скорости возможен, пока у вас хватает мощности. Но что, если, вираж действительно глубокий? Скажем, с креном 60 градусов. При таком крене порог срыва сдвигается от 50 до 70 узлов. И встаёт вопрос, "Располагаете ли вы мощностью, достаточной для поддержания скорости выше 70 узлов при вираже с креном 60 градусов?" Узнать это можно только на практике, поставив эксперимент на безопасной высоте. Во время эксперимента Вы обнаружите, что скорость будет падать, даже при максимальной мощности. Почему? Потому, что маленькие самолёты просто не располагают резервом мощности для преодоления громадного прироста сопротивления, обусловленного увеличением угла атаки.

Нюанс

Вот где лётчики часто создают себе проблемы. Маневрируя перед приземлением, с минимальными оборотами, они закладывают глубокий вираж для попадания в створ посадочной полосы. Так как скорость мала, а вираж глубок, скорость и порог срыва "сходятся". Другими словами, в глубоком вираже, порог срыва увеличивается, потому, что растёт Же-сила, а воздушная скорость уменьшается, потому, что растёт сопротивление. Когда скорость и порог срыва сходятся, самолёт попадает в срыв. Если это случилось близко к поверхности земли, то дело дрянь. Часто такой срыв называют динамическим (динамическое сваливание при наличии перегрузки). Динамический он потому, что этот срыв произошёл при наличии перегрузки, вызванной глубоким виражом.

ОК, хватит науки, Мистер Спок. Поговорим о том, как выполняется классный вираж.

Немного мастерства, пока горючее не кончилось

Одним из секретов хорошего виража является приобретённое заранее представление о тангаже, который надо поддерживать в вираже. Хотя на это влияет много факторов, их всё же можно аппроксимировать. Обычно, можно использовать в глубоком вираже внешние ориентиры. Это позволяет видеть другие самолёты, а так же судить о тангаже своего самолёта. Но в симуляторе этот способ трудноприменим, так что, лучше сфокусироваться на авиагоризонте.

Взгляните на Рисунок 2-3.

Рисунок 2-3

Это примерно тот тангаж, который нужно выдерживать в вираже с креном 45 градусов. По мере ввода в вираж, вам следует постепенно увеличивать тангаж, пока вы не достигните положительного тангажа 6 градусов. За тем, вам надо воспользоваться альтиметром, чтобы определить, какого рода небольшие поправки необходимы для поддержания тангажа. Можно воспользоваться вариометром в качестве дополнительного источника информации. Секрет в том, чтобы делать маленькие поправки и постоянно следить по АГ за тангажом.

Перебор с поправками отправит вас блуждать в бескрайнем небе, в попытках вернуться на заданную высоту полёта. Глубокий вираж считается приемлемым согласно стандарту для пилота-любителя, если:

• Ваша высота остаётся в пределах 100 футов.
• Курс после выхода из виража оказывается в пределах 10 градусов от намеченного.
• Крен выдерживается в пределах 5 градусов от намеченного.
• Приборная скорость отклоняется от скорости ввода не более 10 узлов.

Есть ещё одна вещь, которую нужно иметь в виду, выполняя глубокий вираж. Взятие на себя штурвала ведёт к небольшому увеличению крена. Поэтому, следует быть бдительным, и не давать крену расти. Это довольно часто случается, когда тянешь на себя джойстик. Так же, в глубоком крене, самолёты имеют тенденцию самостоятельно углубить крен, без вмешательства со стороны пилота. Опять-таки, будьте готовы компенсировать это элеронами. Таким образом, в глубоком вираже, особенно когда тянете на себя штурвал, вам может потребоваться подействовать элеронами в противоположном направлении, чтобы предотвратить чрезмерный крен.

Возможно, вы удивлены, что я до сих пор ничего не говорил о триммировании. Это потому, что мы используем триммер только для поддержания управления в определённом состоянии в течение относительно долгих промежутков времени. Так как глубокие виражи являются переходными этапами, триммирование обычно не используется. Кроме того, глубокие виражи помогают вам научиться определять условия наступления динамического срыва. В реальном самолёте вы можете ощущать воздействие нарастающей перегрузки, которая вдавливает вас в сиденье. В симуляторе такой возможности нет. Следовательно, вы должны опираться на степень отклонения на себя джойстика, чтобы определить момент приближения к порогу срыва на бОльших скоростях. Это другая хорошая причина не триммировать в процессе глубокого виража.

Теперь вы подготовлены к выполнению глубоких виражей с большими углами крена. Практикуя их в Интерактивном Уроке, пройдите их вплоть до кренов в 55 градусов, требуемых для получения сертификата коммерческого пилота. Вводите в виражи и выводите из них, выдерживая высоту в пределах 100 футов, отклонения от скорости ввода не более 10 узлов, и курсы выхода в пределах 10 градусов от курса ввода. Получите столько удовольствия, сколько сможете!

А теперь настало время поупражняться в крутых виражах. Нажмите на ссылку "Лететь сейчас", чтобы отработать то, что вы только что выучили.

В следующем уроке наземной школы я покажу вам, как лететь по схеме организации движения в районе аэропорта и при этом не превратить её в схему организации ваших похорон.

Лететь сейчас

- наверх -