Вращение (аэродинамика)

редактировать
Вращение - усиленное сваливание и авторотация

В динамике полета вращение - это особая категория сваливания, приводящая к авторотации (неуправляемому крену) вокруг продольной оси летательного аппарата и неглубокому вращающемуся движению вниз, приблизительно центрированному по вертикальной оси. Вращение может быть введено намеренно или непреднамеренно из любого положения полета, если самолет имеет достаточный рыскание в точке сваливания. При нормальном вращении крыло на внутренней стороне поворота останавливается, а внешнее крыло продолжает лететь. Оба крыла могут сваливаться, но угол атаки каждого крыла и, следовательно, его подъемная сила и лобовое сопротивление различны.

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 снижением. Восстановление и предотвращение сбоя может потребовать определенного и противоречащего интуиции набора действий.

Вращение отличается от пикирования по спирали, в котором ни одно крыло не останавливается, 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.

В первые годы полета, вращение часто упоминалось как «штопор».

Содержание
  • 1 Как происходит вращение
  • 2 фазы
  • 3 режима
  • 4 История
  • 5 Вход и восстановление
  • 6 Центр тяжести
  • 7 Невосстановимое вращение
  • 8 Конструкция самолета
  • 9 Набор для вращения
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки
    • 11.1 Источники
  • 12 Внешние ссылки
Как вращается возникает
Аэродинамическая диаграмма вращения: коэффициенты подъемной силы и сопротивления в зависимости от угла атаки

Многие типы самолетов вращаются только в том случае, если пилот одновременно отклоняет и останавливает самолет (намеренно или непреднамеренно). В этих условиях одно крыло сваливается глубже, чем другое. Крыло, которое останавливается, опускается первым, увеличивая его угол атаки и углубляя срыв. По крайней мере, одно крыло должно быть остановлено, чтобы произошло вращение. Другое крыло поднимается, уменьшая угол атаки, и самолет поворачивается к более глубоко застрявшему крылу. Разница в подъемной силе между двумя крыльями заставляет летательный аппарат крениться, а разница в лобовом сопротивлении заставляет самолет продолжать рыскание.

Диаграмма характеристик вращения, показанная в этом разделе, типична для летательного аппарата с умеренным или высоким соотношением сторон и небольшой стреловидностью или без нее, что приводит к вращению, которое в основном представляет собой крен с умеренным рысканием. Для крыла с низким удлинением стреловидности и относительно большим рысканием и инерцией по тангажу диаграмма будет другой и иллюстрирует преобладание рыскания.

Одним из распространенных сценариев, которые могут привести к непреднамеренному вращению, является занос несогласованный поворот в сторону взлетно-посадочной полосы во время посадки. Пилот, который выходит за пределы разворота на конечный этап захода на посадку, может испытать соблазн применить больше руля направления для увеличения скорости поворота. Результат двоякий: носовая часть самолета опускается за горизонт, а угол крена увеличивается за счет 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 нескоординированному развороту с достаточным углом атаки, чтобы вызвать сваливание самолета. 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 осевой линии ВПП 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

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

  • Вход - самолет сваливается из-за превышения критического угла атаки крыла , позволяя самолету рыскать или вызывая рыскание с руль направления инициировал занос несогласованный полет.
  • бафтинг - при критическом угле атаки пограничный слой воздушного потока начинает отделяться от профиля крыла, в результате чего потеря подъемной силы и приводящие к колебаниям рулевых поверхностей из-за турбулентного воздушного потока.
  • Вылет - самолет больше не может поддерживать устойчивый полет в условиях остановки и отклоняется от своей первоначальной траектории полета.
  • Вращение после сваливания - самолет начинает вращаться вокруг всех трех осей, угол наклона носа может уменьшиться или, в некоторых случаях, подняться, самолет начинает рыскать, и одно крыло опускается.
  • Начало - с внутренним крылом застрял глубже, чем продвигающееся крыло, преобладают как крен, так и рыскание.
  • Развитый - скорость вращения, воздушная скорость и вертикальная скорость самолета являются постоянными. билизированный. Одно крыло сваливается глубже, чем другое, когда самолет вращается вниз по траектории штопора.
  • Восстановление - при соответствующих управляющих сигналах вращение по рысканью замедляется или останавливается, а нос самолета - в горизонтальном положении. опускается, тем самым уменьшая угол атаки крыла и нарушая срыв. Скорость полета быстро увеличивается при опускании носа, и самолет больше не находится в штопоре. Органы управления реагируют обычным образом, и самолет может быть возвращен в нормальный полет.
  • Плоское вращение - Большинство высокопроизводительных пилотажных самолетов способны к преднамеренному плоскому вращению как в вертикальном, так и в перевернутом положении. Плоское вращение происходит, когда преобладают как вращение вокруг оси рыскания, так и боковое скольжение, а положение носа поднимается до горизонтального или почти такого уровня, в результате чего самолет принимает фрисби или бумеранг - как движение. Обычные методы восстановления кручения неэффективны из-за недостаточного управления рулем. В случае входа из-за центра тяжести, расположенного за пределами опубликованных производителем пределов, вращение может быть невосстановимым.
Режимы

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА ) определило четыре разные режимы отжима. Эти четыре режима определяются углом атаки воздушного потока на крыло.

Классификация NASA в режиме вращения
Режим вращенияДиапазон угла атаки, градусы
Плоскийот 65 до 90
Умеренно плоскийот 45 до 65
Умеренно крутойот 30 до 45
Крутойот 20 до 30

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 хвоста.

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

Типы самолетов с одним двигателем, сертифицированные в нормальном Категория должна продемонстрировать возможность восстановления после вращения по крайней мере в один оборот, в то время как одномоторный самолет, сертифицированный в служебной категории, должен продемонстрировать шесть витков вращения, которые не могут быть восстановлены в любой момент во время вращения из-за пилота действие или аэродинамические характеристики. НАСА рекомендует различные конфигурации хвоста и другие стратегии для устранения более плоского из двух режимов вращения и повышения надежности выхода из более крутого режима.

История

В первые дни авиации вращение было плохо изучено и часто со смертельным исходом. Надлежащие процедуры восстановления были неизвестны, и инстинкт пилота тянуть рукоять назад только усугубил вращение. Из-за этого штопор заработал репутацию непредсказуемой опасности, которая может в любой момент унести жизнь летчика, и от которой нет защиты. В ранней авиации отдельные пилоты изучали вращение, выполняя специальные эксперименты (часто случайно), а аэродинамики исследовали это явление. Линкольн Бичи мог выходить из спинов по своему желанию, согласно Гарри Бруно в «Крылья над Америкой» (1944).

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 на 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 над землей. Теперь, когда самолет был под контролем, Парк поднялся, 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 Хокер. Летом 1914 года Хокер оправился от преднамеренного штурма Бруклендс, Англия, централизовав контроль. Русский летчик, независимо обнаруживший на передовой, методику подбора, несколько отличную от техники Парка и Хокера, продемонстрировал ее в драматической демонстрации над аэродромом летного училища 24 сентября 1916 года, намеренно управляя своим автомобилем. Nieuport 21 во вращение и дважды оправляется от него. Позже Арцеулов, в то время инструктор в школе, продолжил обучать этой технике всех своих учеников, быстро распространив ее среди русских авиаторов и не только.

В 1917 году английский физик Фредерик Линдеманн провел серию экспериментов на BE2E, 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, в то время как во Франции, в Школе акробатики и боевых искусств, к июлю американцы, которые вызвались служить в знаменитой эскадрилье Лафайет, были В 1917 году учился делать то, что французы называли вриллем.

В 1920-х и 1930-х годах, до того, как приборы для ночного полета стали широко доступны на небольших самолетах, пилотов часто инструктировали сознательно входить в штопор, чтобы избежать гораздо большего. опасная кладбищенская спираль, когда они внезапно оказались окутанными облаками, теряя визуальную связь с землей. 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 есть табличка «Запрещено преднамеренное вращение». Некоторые модели Cessna 172 сертифицированы для вращения, хотя на самом деле их бывает сложно запустить. Тем не менее, как правило, вращение проводится в рамках «курса восстановления необычного отношения» или как часть поддержки высшего пилотажа (хотя не во всех странах фактически 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. Его обычно проводят в рамках обучения планерам, поскольку планеры часто работают достаточно медленно, чтобы при повороте находиться в условиях, близких к сваливанию. 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 инструкторам по самолетам и планерам необходимо наличие в журнале регистрации знаний об обучении вращению, которое в соответствии с Федеральными авиационными правилами 61.183 (i) может давать другой инструктор. В Канаде спины - обязательное упражнение для получения лицензий частного и коммерческого пилота; Канадские кандидаты на получение разрешения на пилота-любителя (на 1 уровень ниже лицензии частного пилота) должны выполнить сваливание и опускание крыла (самое начало входа в штопор) и должны восстановиться после сваливания и опускания крыла в рамках обучения.

Вход и выход

Некоторые самолеты не могут быть выведены из штопора с использованием только их собственных поверхностей управления полетом, и им нельзя разрешать выходить в штопор ни при каких обстоятельствах. Если воздушное судно не было сертифицировано для восстановления после вращения, следует предположить, что вращения на этом самолете не подлежат восстановлению и являются небезопасными. Важное оборудование для обеспечения безопасности, такое как парашюты для сваливания / раскручивания , которые обычно не устанавливаются на серийные самолеты, используются во время испытаний и сертификации самолетов для восстановления вращения и вращения.

Процедуры входа в полет различаются в зависимости от типа и модели летящего самолета, 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 крена применяется в направлении, противоположном рулю направления (т. Е. Перекрестное управление).

Если производитель воздушного судна предоставляет конкретную процедуру восстановления вращения, эту процедуру необходимо использовать. В противном случае для выхода из вертикального вращения можно использовать следующую общую процедуру: 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 PARE, для P холостого хода, A илеронов нейтральных, R вымени против вращения и удержания, и E леватор через нейтраль.

Мнемоника «PARE» просто усиливает проверенные временем стандартные действия НАСА по восстановлению вращения - те же самые действия, впервые предписанные NACA в 1936 году, проверенные НАСА в течение интенсивного десятилетия. -программа продолжительных испытаний на вращение, совпадающая с 1970-ми и 80-ми годами, неоднократно рекомендованная FAA и применяемая большинством летчиков-испытателей во время сертификационных испытаний на вращение легких самолетов.

Перевернутое прядение и прямое или вертикальное прядение динамически очень схожи и требуют, по существу, 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 рыскания. 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 восстановления, при которой по ошибке применен руль направления pro-spin, а затем это 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, отключение рук. джойстик / ярмо, руль направления полностью противоположен вращению (или, проще говоря, «нажмите на педаль руля направления, которую труднее всего нажимать») и удерживается (также известная как техника Мюллера / Беггса). Преимущество техники Мюллера / Беггса заключается 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 вращением самолетов, процедура NASA Standard / PARE также может быть эффективной при условии, что необходимо соблюдать осторожность, чтобы гарантировать, что вращение не просто переключается с положительного на отрицательное (или наоборот) и что следует избегать слишком быстрого применения управления рулем высоты, так как это может вызвать аэродинамическое покрытие руля направления, что сделает управление неэффективным и просто ускорит вращение. Обратное, однако, может быть совсем неверным - существует много случаев, когда Беггсу / Мюллеру не удается вывести самолет из вращения, но стандарт NASA / PARE прекращает вращение. Перед запуском любого самолета пилот должен ознакомиться 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.

Пилот может вызвать плоское вращение после того, как вращение установлено, применяя полный элерон, противоположный направлению вращения - следовательно, требование нейтрализовать элероны в технике восстановления нормального вращения. Приложение элеронов создает дифференциальное индуцированное сопротивление, которое поднимает нос в сторону горизонтального тангажа. По мере того, как нос поднимается вверх, хвост перемещается 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 хвостовой срыв, 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. **

Несмотря на то, что методы входа схожи, современные военные истребители часто требуют еще одного варианта методов восстановления после вращения. В то время как мощность все еще обычно снижается до тяги холостого хода, а управление по тангажу нейтрализуется, противоположный руль направления почти никогда не используется. Неблагоприятный рыскание, создаваемое поверхностями качения (элероны, дифференциальные горизонтальные хвосты и т. Д.) Таких самолетов, часто более эффективно предотвращает вращение при вращении, чем рули направления, которые обычно закрываются крылом и фюзеляжем из-за геометрического расположения. истребителей. Следовательно, в предпочтительной методике восстановления пилот применяет полный контроль крена в направлении вращения (то есть для правого вращения требуется ввод правого джойстика), что обычно называют «прилипанием к вращению». Точно так же это приложение управления перевернуто для перевернутых вращений.

Центр тяжести

Характеристики самолета в отношении вращения в значительной степени зависят от положения 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 от центра тяжести к корме, тем легче самолет будет вращаться и тем труднее восстановится 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, какую «тенденцию» имеет самолет, прежде чем он свалится. Если при сваливании наблюдается тенденция к понижению тангажа (тяжелый нос), то самолет, скорее всего, восстановится самостоятельно. Однако, если имеется тенденция к крену (тяжелому хвосту) при сваливании, самолет, скорее всего, перейдет в режим "плоского вращения", когда восстановление сваливания будет задержано или может быть не восстановлено 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 восстановить. Если нос вздымается, то стойло будет трудно восстановить или вообще невозможно. «Тест по тангажу» следует проводить непосредственно перед выполнением маневра вращения.

Невосстановимое вращение
DH 108 - объекты в форме ракеты на законцовках крыла представляют собой контейнеры для парашютов, предотвращающих вращение.

Если центр тяжести если самолет 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 от вращения, специально установленный в хвостовой части самолета; или путем сброса специально установленного балласта в хвостовой части самолета.

Некоторые самолеты Второй мировой войны были известны своей склонностью к вращению при ошибочной 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 феномена неизвлекаемых характеристик вращения. Другой пример невосстановимого штопора произошел в 1963 году, когда Чак Йегер управлял гибридным ракетно-реактивным двигателем NF-104A : во время своей четвертой попытки установить рекорд высоты Йегер проиграл контроль и вошел в спину, затем катапультировался и выжил. С другой стороны, Cornfield Bomber был случаем, когда катапультирование пилота сместило центр тяжести настолько, чтобы позволить уже пустому самолету самостоятельно восстановиться после вращения и приземлиться.

В специально сконструированных 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.

Конструкция самолета

В целях безопасности все сертифицированные однодвигательные самолеты, включая сертифицированные Планеры должны соответствовать указанным критериям в отношении 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 серьезность падения крыла при сваливании и, возможно, также позволяя элероны, чтобы оставаться в некоторой степени эффективными до тех пор, пока срыв не переместится наружу к законцовке крыла. Один метод настройки такого поведения сваливания известен как размыв. Некоторые конструкторы прогулочных самолетов стремятся разработать самолет, который обычно не способен вращаться даже в нескоординированном сваливании.

. Некоторые самолеты были спроектированы с фиксированными пазами на передней кромке. Если прорези расположены перед элеронами, они обеспечивают сильное сопротивление сваливанию и могут даже 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 в полете на малой скорости и полете на высокой угол атаки, задние кромки обоих элеронов автоматически слегка приподнимаются, так что угол атаки уменьшается на внешних участках 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 12 500 фунтов - это часть 23 Федеральных авиационных правил, применимых к самолетам нормальной, универсальной 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. Для небольшого количества типов самолетов FAA пришло к выводу об эквивалентном уровне безопасности (ELOS), так что демонстрация вращения с одним поворотом не требуется. Например, это было сделано с Cessna Corvalis 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 проходят сертификацию 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 вращения, и восстановление маловероятно. По этой причине эти самолеты с массой, превышающей максимально допустимую для нормальной категории, не подвергаются испытаниям на штопор и, как следствие, могут быть сертифицированы только в ограниченной категории. В качестве примера сельскохозяйственного самолета см. Серию Cessna AG.

Вращающийся комплект

Чтобы заставить некоторые планеры легко вращаться для учебных целей или демонстраций, доступен комплект для вращения. от производителя.

Многие тренировочные самолеты могут казаться невосприимчивыми 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. Самолет, который не сертифицирован для вращения, может быть трудно или невозможно восстановить, если скорость вращения превышает стандарт однооборотной сертификации.

Хотя вращение было удалено из большинства программ летных испытаний, в некоторых странах все еще требуется летная подготовка для восстановления вращения. В США требуется обучение вертолету для гражданских кандидатов в летные инструкторы и военных пилотов. 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 выходу из него, обнаруживают, что этот опыт повышает осведомленность и уверенность. При вращении пассажиры самолета ощущают пониженную гравитацию только во время фазы входа, а затем испытывают нормальную гравитацию, за исключением того, что крайнее положение с опущенным носом толкает пассажиров 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 для остановки сваливания, затем выхода из пикирования без превышения максимально допустимой воздушной скорости (VNE ) или максимальная загрузка G. Максимальная перегрузка для легкого самолета в нормальной категории обычно составляет 3,8 G. Для легкого самолета в акробатической категории она обычно составляет не менее 6 G.

См. Также
Ссылки

Источники

Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Spin (flight).
Последняя правка сделана 2021-06-09 02:52:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте