Содержание
Как устроены вертолеты: почему они никогда не поднимаются выше облаков | Lifestyle | 27.12.2021
Знаете ли вы, зачем вертолету нужен хвостовой винт? Некоторые считают, для того чтобы двигаться вперед. То есть несущий винт поднимает машину вверх, а хвостовой — обеспечивает горизонтальное движение. На самом деле это не так. Если попытаться полететь на вертолете с одним винтом, он начинает крутиться на месте. Именно для того, чтобы компенсировать это вращение, и нужен хвостовой винт. Как же вертолет летит вперед? Может ли он летать назад? Почему он не может забраться выше облаков? И что в меру упитанный мужчина с пропеллером скрыл от Малыша? На эти вопросы ответили эксперты программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Фигуры высшего пилотажа
Фото: Скриншот видео Рен тв
Совместный полет истребителя Су-30СМ и ударных вертолетов Ми-28Н.
Несколько минут боевые машины держат в воздухе ровный строй. На первый взгляд ничего необычного. Но на самом деле это один из самых сложных приемов группового пилотажа.
«Это скорость порядка 220 километров в час. И особенность — выдерживание строя. Потому что, если, скажем, у самолетов все части неподвижны и они могут практически крыло в крыло лететь, то для вертолета полет строем — это полет на минимальных расстояниях с вращающимися лопастями», — отметил заслуженный летчик-испытатель РФ Владимир Хорев.
Дозаправка вертолета в воздухе
Фото: Скриншот видео Рен тв
Но зачем истребителю лететь со скоростью вертолета? Во время таких тренировок наши летчики оттачивают мастерство пилотирования, а иностранные — отрабатывают навыки выполнения дозаправки в воздухе.
Пилоту винтокрылой машины нужно держать одинаковую скорость с самолетом-заправщиком и соблюдать минимальную дистанцию. Одно неверное движение — и лопасти перебьют топливный шланг.
«Вы не представляете, как это сложно для всех — и для вертолета, и для самолета.
Вертолет догоняет самолет, у него имеется длиннющая штанга. Заправочный шланг заканчивается специальным зонтиком, куда вертолет должен этой штукой попасть», — пояснил преподаватель Московского физико-технического института Дмитрий Кузякин.
Благодаря чему вертолет летит вперед?
Фото: Скриншот видео Рен тв
Как взлетает вертолет — понятно. Набегающий поток воздуха давит на лопасти, которые вращаются со скоростью до 350 оборотов в минуту. Но благодаря чему он летит вперед? За горизонтальное движение машины отвечает автомат перекоса.
Он меняет углы наклона лопастей и распределяет подъемную силу. Если тяга больше в носовой части, вертолет летит вперед. Если сместить ее к хвосту — машина полетит назад.
«Все за счет лопастей. Вертолет за счет лопастей и взлетает, и садится, и груз тащит. Даже больше — он рулит по бетонке перед взлетом тоже за счет лопастей», — отметил Дмитрий Кузякин.
Из чего делают лопасти вертолета?
Фото: Скриншот видео Рен тв
Лопасти первых винтокрылых машин делали из дерева, потом — из более надежного металла.
Сейчас их изготавливают из композитных материалов. Разные по физическим свойствам компоненты укладываются слоями и пропитываются специальной смолой. В результате появляется новый материал с уникальными свойствами. Композитные лопасти очень прочные и прослужат гораздо дольше, чем металлические.
«Применяется как технология спиральной намотки, так и технология выкладки. Технология спиральной намотки заключается в намотке на специальном оборудовании заранее подготовленных ленточек из различных наполнителей, будь это стеклянный или гибридный материал», — сказала главный металлург лопастного цеха Ростовского вертолетного завода Мария Михеева.
Почему вертолет не может забраться выше облаков?
Фото: Скриншот видео Рен тв
Композитные лопасти не боятся даже прямых попаданий из стрелкового оружия. А еще такие лопасти за счет меньшего веса увеличивают подъемную силу вертолета на треть. Благодаря этому он может лететь выше. Но как заставить вертолеты покорить облака, инженеры до сих пор не придумали.
Почему вертолет не может взлететь над облаками? Что мешает ему подняться выше 4 километров над землей? На самом деле все достаточно просто. Там, где воздух сильно разрежен, винтам не от чего отталкиваться. На такой высоте из-за разреженного воздуха пилотам тоже придется несладко. Поскольку вертолет не герметичный, им просто будет нечем дышать.
Попытка покорить облака
Фото: Скриншот видео Рен тв
Впрочем, попытки заглянуть за облака были. Российский тяжелый многоцелевой вертолет Ми-26. Восемь лопастей. Диаметр несущего винта — 32 метра. В 2011 году этот летающий гигант эвакуировал военный Ми-8 со склона Эльбруса, с высоты 5 тысяч метров над уровнем моря. Руководил спасательной операцией Владимир Хорев, заслуженный летчик-испытатель.
«Для того чтобы работать на этой высоте, нам пришлось полностью задние створки снять, максимально облегчить вертолет. То есть все, что можно было из вертолета убрать, убрали — одну из лебедок, какие-то крепежные вещи», — сказал Владимир Хорев.
Но и этого оказалось мало. Даже на максимальных оборотах двигателя машина с трудом держалась в разреженном воздухе. Любой сильный порыв ветра — и лопасти заденут скалы. Чтобы сделать вертолет еще легче, пришлось выжечь почти все топливо.
«Плавненько протащили груз в этот распадок между ледником и скалами. Уже красные лампочки горели — аварийный остаток топлива. Но тем не менее доставили вертолет на площадку базовую благополучно», — отметил Владимир Хорев.
Возможности вертолета
Фото: Скриншот видео Рен тв
Вертолет — идеальная машина для спасательных и боевых операций. Он может взлетать с места, может двигаться в любом направлении и зависать над землей или водой. Но что если у вертолета откажут двигатели? Как спасти экипаж и пассажиров?
«У вертолета есть обалденное свойство: даже если выключаются оба двигателя, вертолет остается пригодным для того, чтобы на нем можно было опуститься и спокойно сесть. Называется «режим авторотации». Приходящий снизу поток раскручивает лопасти винта, и вы, разогнавшись при снижении, можете раскрутить лопасти достаточно сильно, чтобы потом, выходя в горизонтальный полет, осуществить плавную посадку», — сказал Дмитрий Кузякин.
Система катапультирования вертолета
Фото: Скриншот видео Рен тв
Пилотов боевых вертолетов с соосной компоновкой винтов, например, Ка-52, спасет система катапультирования. Аварийная автоматика при помощи пиропатронов за доли секунды отстрелит лопасти и запустит ракетно-парашютную систему.
«Пока буксировочный двигатель тащит летчика вверх, парашют раскрывается. И практически с нулевой скоростью и с нулевой высоты летчик может катапультироваться», — пояснил Владимир Хорев.
Сегодня маленький вертолет может позволить себе каждый. Дроны-беспилотники доставляют пиццу, следят за безопасностью и даже пасут овец. Но дружить с людьми и есть варенье пока ни один дрон не научился. Как никто до сих пор не разгадал и главный секрет Карлсона — человека и вертолета. Если у него всего один винт, то почему его не закручивает в противоположную сторону?
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты — об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко.
как управлять радиоуправляемым вертолетом? Принцип полета вертолета и основные конструктивные отличия его от самолета
ВЕРТОЛЁТЫ
Рис. 1. К объяснению принципа полёта вертолёта
Несущий винт (НВ) служит для поддержания и перемещения вертолета в воздухе.
При вращении в горизонтальной плоскости НВ создает тягу (Т), направленную вверх и т.о. выполняет роль создателя подъёмной силы (Y). Когда тяга НВ будет больше веса вертолета (G), вертолет без разбега оторвется от земли и начнет вертикальный набор высоты. При равенстве веса вертолета и тяги НВ вертолет будет неподвижно висеть в воздухе. Для вертикального снижения достаточно тягу НВ сделать несколько меньше веса вертолета. Сила (P) для поступательного движения вертолета обеспечивается наклоном плоскости вращения НВ при помощи системы управления винтом. Наклон плоскости вращения НВ вызывает соответствующий наклон полной аэродинамической силы, при этом ее вертикальная составляющая будет удерживать вертолет в воздухе, а горизонтальная — вызывать поступательное перемещение вертолета в соответствующем направлении.
Рис. 2. Основные части вертолета:
1 – фюзеляж; 2 – авиадвигатели; 3 – несущий винт; 4 – трансмиссия;5 – хвостовой винт;
6 – концевая балка; 7 – стабилизатор; 8 – хвостовая балка; 9 – шасси
Фюзеляж является основной частью конструкции вертолета, служащей для соединения в одно целое всех его частей, а также для размещения экипажа, пассажиров, грузов, оборудо-вания. Он имеет хвостовую и концевую балки для размещения хвостового винта вне зоны вращения НВ, и крыла (на некоторых вертолетах крыло устанавливается с целью увеличения максимальной скорости полета за счет частичной разгрузки – (МИ-24)). Силовая установка (двигатели) является источником механической энергии для приведения во вращение несу-щего и рулевого винтов. Она включает в себя двигатели и системы, обеспечивающие их работу (топливную, масляную, систему охлаждения, систему запуска двигателей и др.).
НВ служит для поддержания и перемещения вертолета в воздухе, и состоит из лопастей
и втулки НВ.
Трансмиссия служит для передачи мощности от двигателя к несущему и рулевому винтам. Составными элементами трансмиссии являются валы, редукторы и муфты. Рулевой винт (РВ) (бывает тянущий и толкающий) служит для уравновешивания реактив-ного момента, возникающего при вращении НВ, и для путевого управления вертолетом. Сила тяги РВ создает момент относительно центра тяжести вертолета, уравновешивающий реактивный момент от НВ. Для разворота вертолёта достаточно изменить величину тяги РВ. РВ так же состоит из лопастей и втулки.
Система управления (СиУпр) вертолета состоят из ручного и ножного управления. Они включают командные рычаги (ручку управления, рычаг «шаг-газ» и педали) и системы проводки к НВ и РВ. Управление НВ-ом производится при помощи специального устрой-ства, называемого автоматом перекоса. Управление РВ производится от педалей.
Взлетно-посадочные устройства (ВПУ) служат опорой вертолета при стоянке и обеспе-чивают перемещение вертолета по земле, взлет и посадку. Для смягчения толчков и ударов они снабжены амортизаторами.
Взлетно-посадочные устройства могут выполняться в виде колесного шасси, поплавков и лыж.
Рис. 3. Общий вид конструкции вертолёта (на примере боевого вертолёта МИ-24П).
Подъемная сила и тяга для поступательного движения у вертолета создается с помощью несущего винта. В работе несущего винта вертолета и воздушного винта самолета есть много общего, но имеются и отличия. Сравнивая их работу, можно заметить, что при одинаковой мощности двигателя тяга несущего винта вертолета всегда больше, благодаря тому что74 диаметр несущего винта вертолета во много раз больше диаметра воздушного винта самолета. Тяга несущего винта в значительной степени зависит от его диаметра и числа оборотов.
Так, при увеличении диаметра винта вдвое тяга его увеличивается приблизительно в 16 раз; при увеличении числа оборотов вдвое — примерно в 4 раза.Несущий винт вертолета обладает исключительно важным свойством — способностью создавать подъемную силу в режиме самовращения (авторотации) в случае остановки двигателя, что позволяет вертолету совершать безопасный планирующий или парашютирующий (вертикальный) спуск и посадку.
При висении и при вертикальном подъеме несущий винт (ротор) вертолета работает подобно воздушному винту. При поступательном полете ось его вращения наклоняется вперед и он работает в режиме косой обдувки
(рис. 155)
а-режим косой обдувки, б-пропеллерный режим
Когда лопасти вращаются, подъемная сила заставляет их подниматься, в то время как центробежная сила препятствует их чрезмерному закидыванию вверх, поэтому диск ротора принимает коническую форму.
Скорость движения лопасти относительно воздуха неодинакова. Она меньше у оси вращения и больше у конца лопасти и, кроме того, меняется в зависимости от положения лопасти по отношению к направлению полета. Так, при вращении винта скорость лопасти, движущейся вперед, слагается из скоростей от ее вращения и поступательного движения вертолета. Для лопасти же, движущейся назад, скорость будет определяться разностью между скоростью от вращения винта и поступательного движения всей машины. Из-за меньшей скорости у лопасти, движущейся назад, будет меньше и подъемная сила.
Чтобы этого не произошло, увеличивают ее угол атаки для сохранения равновесия.
При остановке мотора вертолет становится автожиром. В этом случае ротор вращается без подвода мощности в результате действия аэродинамических сил. Последние обеспечивают необходимую тягу ротора и поддерживают его вращение. Но это превращение зависит от многих факторов. Основной из них — направление обдувки ротора воздушным потоком. При моторном полете воздушный поток набегает на ротор вертолета сверху, в режиме авторотации — снизу. Для обеспечения авторотации необходима определенная скорость потока (прямого или косого), т. е. вертолет должен перемещаться относительно потока. Так, для безопасной авторотирующей посадки с режима висения аппарат должен иметь запас высоты.
По числу несущих винтов вертолеты принято классифицировать на одновинтовые, двухвинтовые и многовинтовые.
Наиболее распространена одновинтовая схема. Кроме несущего, одновинтовой вертолет обычно имеет хвостовой винт. Основное назначение хвостового винта состоит в том, что он гасит реактивный момент, который стремится развернуть вертолет в полете в сторону, противоположную вращению несущего винта.
Чтобы понять это явление, представим себе человека, плывущего на плоту
(рис. 156)
При попытке развернуть плот он стремится повернуться в сторону, противоположную направлению движения весла.
Для того чтобы вертолет в полете не вращался, необходимо приложить к нему такой же момент, как и к несущему винту, но противоположного направления. Такой момент относительно центра тяжести вертолета и создает
хвостовой винт. Момент равен произведению силы на плечо, поэтому хвостовой винт стараются расположить на хвосте так, чтобы увеличить плечо приложения силы, развиваемой этим винтом.
Вторая функция хвостового винта — путевое управление вертолетом. Это достигается путем изменения установочных углов лопастей хвостового винта, приводимого во вращение из кабины пилота с помощью ножных педалей. С изменением углов установки меняется тяга рулевого винта и нарушается равновесие реактивного момента и момента тяги хвостового винта, действующих на вертолет, что позволяет поворачивать машину в нужном направлении.
Двухвинтовые вертолеты подразделяются на несколько подгрупп. К ним относятся вертолеты соосной схемы
(рис. 157, а)
При которой на одной оси расположены один над другим два несущих винта, вращающихся в противоположные стороны; вертолеты продольной схемы (рис. 157, б) с расположением несущих винтов на концах фюзеляжа; вертолеты поперечной схемы
(рис. 157, в) с расположением двух несущих винтов по бокам фюзеляжа.При Двувинтовой схеме вертолета реактивные моменты одинаковых несущих винтов взаимно уравновешиваются, потому что винты вращаются в противоположные стороны с одинаковой скоростью (поэтому на таких вертолетах нет хвостовых винтов).
Вертолеты многовинтовой схемы могут иметь три, четыре и более несущих винтов.
Они обладают большой грузоподъемностью.Однако подобные вертолеты строят очень редко из-за сложности системы управления и устройства трансмиссии.
Горизонтальный полет является основным режимом полета вертолета, так как он обычно занимает наибольшую часть времени полета.
Необходимая тяга для поступательного горизонтального или наклонного движения вертолета создается наклоном плоскости вращения винта. При этом соответственно наклоняется и равнодействующая аэродинамических сил R на винте. В горизонтальном полете вертикальная составляющая силы R дает подъемную силу Y, уравновешивающую силу тяжести G, а горизонтальная составляющая — тягу P для движения по горизонту, уравновешивающую лобовое сопротивление X вертолета
(рис. 158)
А-плоскость вращения винта при висении, Б- при горизонтальном полёте
Ручка управления определяет циклический шаг несущего винта. С ее помощью пилот управляет вертолетом по крену и тангажу. Работа с ручкой управления во время висения напоминает балансирование на острие иглы. Практически каждое действие требует соответствующей коррекции другими органами управления. К примеру, чтобы увеличить скорость, пилот отдает ручку от себя, наклоняя машину вперед. При этом вертикальная составляющая в векторе тяги винта уменьшается, и приходится увеличивать общий шаг (поднимать рычаг «шаг-газ»), чтобы не потерять высоту.
1.Ручка управления. 2. Рычаг «шаг-газ». 3.Педали. 4. Управление связью. 5.Компас.
Шаг-газ. Поднимая рычаг «шаг-газ», пилот увеличивает общий шаг (угол атаки лопастей) несущего винта, тем самым увеличивая тягу. В случае резкого увеличения шага реактивный момент винта изменяется, и вертолет стремится изменить курс. Чтобы остаться на выбранной траектории, пилот синхронно работает рычагом «шаг-газ» и педалями.
Педали определяют шаг стабилизирующего («хвостового») винта. С их помощью пилот управляет курсом машины. Резкая работа педалями сказывается на реактивном моменте стабилизирующего винта и, несмотря на его незначительную массу, оказывает некоторое влияние на тангаж. «Опытные тренеры иногда показывают курсантам фокус, зафиксировав ручку управления и «шаг-газ» и управляя высотой и скоростью полета, лишь слегка помахивая хвостом, — рассказывает Сергей Друй, — так появляются слухи о «радиоуправляемых вертолетах» и прочей магии».
6.Вариометр (указатель вертикальной скорости).
7.Авиагоризонт. 8. Индикатор воздушной скорости. 9. Тахометр (слева — указатель оборотов двигателя, справа — винта). 10.Высотомер. 11. Указатель давления во впускном коллекторе (дает представление о запасе мощности двигателя при данной загрузке и погодных условиях). 12. Сигнальные лампы. 13. Температура воздуха во впускном тракте. 14.Часы. 15. Приборы двигателя (давление и температура масла, уровень топлива, напряжение бортовой сети). 16. Управление освещением. 17. Выключатель силового привода муфты (передает крутящий момент на винт после прогрева двигателя). 18. Главный выключатель. 19. Выключатель зажигания. 20. Обогрев кабины. 21. Вентиляция кабины. 22. Микшер внутренней связи. 23.Радиостанция.
Распределение внимания
Важнейший навык управления вертолетом — правильный выбор направления взгляда. Курсантов учат взлетать и садиться, глядя на землю на расстоянии 5−15 м перед собой. Это простая геометрия. Если смотреть дальше, вплоть до линии горизонта, можно не заметить значительных колебаний высоты.
Спортсмены-вертолетчики смотрят прямо «под обрез кабины» и замечают миллиметровые изменения высоты. Если курсант выберет то же направление взгляда, он увидит небольшие колебания, но будет не в силах их скорректировать — не хватит навыков и мелкой моторики, которая приходит с опытом. Поэтому при обучении тренер предлагает курсанту начать со взгляда на 15 м, а затем постепенно сокращать эту дистанцию.
«Вентиль» на центральном тоннеле заведует фрикционом ручки управления. С его помощью пилот может увеличивать сопротивление на ручке вплоть до полной ее фиксации. Эта функция помогает в долгих маршрутных полетах.
Базовое направление взгляда в полете по маршруту — «капот-горизонт». Если положение горизонта относительно капота не меняется, значит, вертолет летит на заданной высоте с постоянной скоростью. «Клевок», скорее всего, будет означать увеличение скорости и потерю высоты, наклон линии горизонта — смену курса. «В хорошую погоду можно лететь с заклеенной приборной панелью, — говорит Сергей Друй, — а вот с заклеенными стеклами кабины далеко не улетишь».
Шаг или газ?
На большинстве современных вертолетах есть автоматика, которая регулирует подачу топлива в двигатель так, чтобы удерживать обороты несущего винта в узком рабочем диапазоне. Поворачивая рукоятку рычага «шаг-газ», пилот может самостоятельно управлять подачей топлива. В полете пилот может чувствовать, как рукоятка сама слегка поворачивается в руке — это работает автомат. Бывает, что новички в напряжении сжимают рукоятку, мешая автомату работать, и раздается звуковой сигнал, предупреждающий о падении оборотов.
Авторотация
Режим авторотации, при котором винт с малым углом атаки вращается, используя энергию набегающего воздушного потока, позволяет при необходимости выбрать место посадки и сесть с выключенным двигателем. Чтобы поддерживать режим, пилот смотрит на тахометр. Если обороты винта падают ниже рабочего диапазона, нужно плавно уменьшить общий шаг винта. Если обороты растут, общий шаг нужно увеличить. При этом вертолет остается полностью управляемым по курсу, крену и тангажу.
Как летает вертолет?
Авиация — сколько в этом слове завораживающего и невероятного! Чего стоят одни только самолёты и вертолёты! А задумывались ли вы, как летает вертолет? Ну, с самолётом всё понятно, крылья позволяют ему держаться в небе, не падая, лететь вперёд, в сторону. «А вот вертолёт таких крыльев не имеет» — скажете вы. И будете правы только наполовину. Но об этом подробней.
Принцип полета вертолета
Вероятно, все видели винт, расположенный на крыше у вертолёта. Именно он и отвечает за поднятие машины в воздух. Несущий винт больших размеров состоит из лопастей, которые при вращении и подымают вертолёт. Они выполняют функцию крыла, как у самолёта, вот только по размеру меньше, а количество их больше. Когда заводится двигатель, лопасти винта начинают вращение, заставляя летательный аппарат взлетать в небо. Сила, которая применяется к каждому крылу-лопасти, суммируется в общую силу, которая применяется ко всей машине в целом. Именно эта аэродинамическая сила перпендикулярная по отношению к плоскости, создающейся при вращении всех лопастей и винта в целом, способствует поднятию в воздух тяжёлого летательного аппарата. Если сила вращения винта больше, чем вес всего летательного аппарата, он будет взлетать. Если сила меньше, полёт не будет совершён. А вот если сила одинаковая, вертолёт застрянет на месте. Можно посмотреть подробней о том, как летает вертолет, на видео. Вы заметите, что после того как лопасти набирают обороты, вертолёт начинает взлетать, но не сразу. Сперва он немного зависает, а уж после того как набирает обороты, взлетает.
Топливо для полета
Для вертолёта в основном используют бензин — авиационный керосин. Но с развитием технологий начинают искать более подходящее и менее дорогостояще топливо. Например, метан, вернее, криогенное топливо, которое делают из метана. Оно устойчиво к малым температурам (- 170 градусов). Это природный газ, который можно безопасно транспортировать на тех же вертолётах. Также верным ответом на вопрос о том, на чем летает вертолет, будет и такой газ как бутан или пропан. Такое топливо можно перевозить в условиях обычных температур. Оно отлично подходит для двигателя, не портит качества полета, считается практически лучшим топливом для летательного аппарата.
Стоит сказать, что топливо для вертолёта может использоваться совершенно разное, но при этом портится качество полета. Как и в машине, если залить плохой, некачественный бензин, автомобиль ездит плохо, так и с вертолетами: плохое топливо негативно влияет на работу вертолета.
Второй винт
Часто можно увидеть вертолёт с двумя винтами, один из которых располагается на хвосте. Благодаря ему он и взлетает. Хвостовой винт создаёт противодействие основному. Его лопасти вращаются не в унисон несущему винту, а наоборот. Таким образом, создавая тягу, второй винт уравновешивает силу несущего, чем и заставляет вертолёт взлететь, при этом защищая его от «заносов» влево или вправо при вращении большого винта.
Но на некоторых вертолётах нет хвостового винта. На моделях такого летательного аппарата находится ещё один несущий винт. Он расположен под верхним несущим. Его лопасти так же, как и у хвостового, вращаются противоположно. Вертолёты с таким механизмом взлетают быстрее, поскольку винты имеют одинаковую силу при подъёме. Такие вертолеты подымаются в воздух немного быстрее.
Б. РУДЕНКО. По материалам журнала «Хобби для всех».
ВЗРОСЛЫЕ ИГРЫ
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Так выглядит автомат перекоса одной из серийных моделей вертолета.
Схема автомата перекоса: 1 — несущий ротор; 2 — неподвижное кольцо; 3 — подвижное кольцо; 4 — тяги управления лопастями; 5 — тяги управления кольцом; a — угол наклона автомата перекоса.
Реактивный момент несущего ротора вертолета компенсируется тяговым усилием хвостового ротора (F).
Автомат перекоса заставил вертолет накрениться на нос: задняя половина диска ротора создает бo»льшую подъемную силу, чем передняя.
Вертолет движется вперед. Вертикальная составляющая подъемной силы компенсирует вес, горизонтальная — обеспечивает движение.
Гироскопическая прецессия. С помощью автомата перекоса пилот обеспечил максимальный угол атаки лопасти в точке А. Однако реакция винта проявится лишь в точке Б, что заставляет вертолет накрениться вперед.
Электрический микровертолет Hornet CP весит всего 300 г. Тем не менее его винт при наборе высоты вращается со скоростью 2000 об/мин, что позволяет модели выполнять «петли», «бочки» и некоторые другие фигуры пилотажа.
У знаменитого польского писателя-фантаста Станислава Лема был макет железной дороги, с которым он до глубокой старости самозабвенно играл в свободное время, в чем признавался без малейшего смущения. Многие великие полководцы в разные века столь же самозабвенно разыгрывали битвы с игрушечными армиями, почитая такие игры вполне достойным занятием в часы отдыха.
Период игр не заканчивается вместе с детством. Очень многим людям свойственно играть всю жизнь. Одни играют в робинзонов и пржевальских, отправляясь в туристические походы по горам и рекам, другие предпочитают игрушки натуральные, механические или электронные. Индустрия игрушек для взрослых в последние десятилетия развивается весьма стремительно. Отрасль оказалась прибыльной. Управляемые модели автомобилей, кораблей и летательных аппаратов бороздят просторы планеты, множатся клубы любителей взрослых игр.
Техническими видами спорта и моделированием, согласно анкетным опросам, увлекаются около трети читателей журнала «Наука и жизнь». А зачем, собственно, они играют? Стоит ли искать точный ответ? Потому что — хочется. Потому что — интересно! И еще потому что — игрушки того стоят. Например, радиоуправляемые модели вертолетов. За рубежом сейчас их выпускается великое множество. В бывшем СССР модели вертолетов тоже делали, но в сегодняшней России производство моделей отсутствует. И спортсмены-авиамоделисты, специализирующиеся в управлении вертолетными моделями, строят их самостоятельно. В авиамодельном спорте вертолеты выделены в отдельный класс F3C. (Подробнее о делении авиамоделей на классы см. «Наука и жизнь» № )
Модели вертолетов продаются в виде наборов деталей, из которых будущему пилоту предстоит самостоятельно собрать машину, руководствуясь подробной инструкцией, отладить, тщательно отрегулировать узлы и агрегаты. Теперь остается заправить топливный бак или зарядить аккумулятор, и можно приступать к полетам.
«Летать» на радиоуправляемой модели вертолета — занятие увлекательное, но отнюдь не простое. Аварии случаются часто, и не всякая ошибка пилота поправима. Разбить недешевую игрушку насовсем — дело нехитрое. Потому изготовители настоятельно предлагают начинать, так же как и на больших, настоящих вертолетах, с инструктором. Кстати, пока пилот не научится управлять моделью, на нее устанавливают дополнительное тренировочное шасси — широкие гибкие опоры, страхующие от необратимых повреждений.
Обучают пилотированию не за час и не за день. Вот, например, одна из рекомендаций: «Поднимаем и завешиваем модель в воздухе. Если вы сможете удержать модель в течение двух минут без посадок и резких перемещений, ваши навыки достаточны для продолжения. Иначе — потренируйтесь в висении еще пару недель…»
Это действительно непросто, особенно если тренировка происходит на открытом воздухе. Пилоту мешает не только отсутствие навыка, но и ветер. Далее пилот учится удерживать вертолет в положении боком к себе, разворачивать его на любой угол, тренируется в скольжении над самой землей.
Потом наступает черед пилотажных фигур. Первая — «восьмерка».
Вертолет может летать в любом направлении — носом, боком и хвостом вперед, поэтому первая «восьмерка» начинающего пилота называется «ленивой» — машина медленно и аккуратно проходит всю траекторию, оставаясь повернутой хвостом к пилоту, и только после освоения этого упражнения пилот начинает ориентировать вертолет носом строго по курсу. После освоения этой фигуры наступает черед очередных — «круги», «квадраты» и далее вплоть до фигур высшего пилотажа. Понятно, что полный курс тренинга отнимет у пилота достаточно много времени. Сделаться асом, способным выполнять «мертвую петлю», удастся далеко не сразу.
А тем, кто начинает играть, не будет лишним вспомнить, что вообще позволяет вертолету держаться в воздухе и совершать сложные эволюции.
КАК ЛЕТАЕТ ВЕРТОЛЕТ
Вертолет — замечательное изобретение хотя бы тем, что, подробно изучая принципы его полета, придется познакомиться с теоретической механикой, аэродинамикой, теорией машин и механизмов и еще с десятком технических дисциплин.
Так глубоко забираться мы не будем, но основ все же коснемся. Итак, подъемную силу вертолету сообщает большой винт — несущий ротор. Изменяя угол наклона лопасти к плоскости вращения ротора, мы увеличиваем или уменьшаем подъемную силу, заставляя вертолет подниматься или опускаться. Чтобы компенсировать реактивный момент несущего ротора, который заставляет корпус разворачиваться, вертолет снабжен хвостовым или же соосным винтом, вращающимся в противоположную сторону (в наших примерах мы будем рассматривать вертолет с хвостовым винтом). Изменяя угол атаки лопастей хвостового винта, пилот заставляет машину вращаться вокруг вертикальной оси в любую сторону.
Вертолет взлетел и завис. Сила тяги ротора равна весу машины. Чтобы вертолет начал двигаться горизонтально, он должен наклониться в нужном направлении. Тогда баланс действующих на вертолет сил нарушается: появляется горизонтальная составляющая. Но как же его заставить это сделать?
В 1911 году российский ученый, аэродинамик Б.
Н. Юрьев изобрел автомат перекоса, который и по сей день остался неизменным узлом в конструкции практически любого вертолета. Кстати, он же, Юрьев, в 1912 году построил первую действующую модель геликоптера, которую продемонстрировал на 2-й Международной выставке по воздухоплаванию в Москве, удостоившись золотой медали. Автомат перекоса расположен на оси винта и состоит из двух колец, подвешенных на карданном шарнире к неподвижной опоре. Кольца соединены с тягами управления. Под действием тяг внутреннее кольцо автомата наклоняется, заставляя угол установки лопастей синусоидально изменяться при вращении.
Представим окружность, описываемую ротором, в виде сплошного диска и разделим общую подъемную силу надвое, приложив каждую к одной из половинок диска. При включенном автомате перекоса угол атаки лопастей в одной половине диска окажется больше, чем в другой, а следовательно, там возрастет подъемная сила. Она и накренит вертолет. Теперь у несущего ротора появится и горизонтальная составляющая, которая вызовет скольжение в нужном направлении.
В последнее время появляются машины, использующие иные способы управления полетом.
Например, воздушные рули, изменяющие направление потока воздуха от несущего ротора
(см. «Наука и жизнь» № ).
Накренить машину автомат перекоса позволяет в любом направлении — вот почему вертолет может двигаться и прямо, и назад, и вбок. Но тут присутствует один очень интересный момент, вызванный проявлением гироскопической прецессии. Что это такое?
Вращающийся ротор представляет собой, по сути, гироскоп. Чтобы изменить положение его оси вращения, требуется приложить дополнительную силу. Прецессия гироскопа — реакция на прилагаемое усилие. На практике она проявляется запаздыванием примерно на 90 о поворота лопастей. А это означает, что для того чтобы заставить вертолет накрениться, к примеру, вперед, пилот с помощью автомата перекоса словно бы пытается наклонить его вправо: минимальный и максимальный углы атаки лопасти имеют, находясь перпендикулярно к продольной оси машины.
Когда вертолет начинает двигаться горизонтально, подъемная сила несущего ротора увеличивается за счет набегающего на лопасти потока воздуха.
Поэтому, чем быстрее движется вертолет, тем лучше его летные качества, проще управление.
Еще одно полезное свойство вертолета — авторотация: если двигатель машины заглох в полете, ротор вращается за счет набегающего на лопасти потока воздуха. Это позволяет вертолету сохранять управляемость при снижении и существенно замедляет его вертикальную скорость, обеспечивая безопасность. Конечно же вертолеты тоже падают и разбиваются, но, используя авторотацию, пилот всегда имеет немалые шансы сохранить машину от разрушения, а свою жизнь и жизнь пассажиров — от гибели. Для этого в трансмиссии вертолета имеется специальная обгонная муфта, срабатывающая при аварийном отключении двигателя и позволяющая винту свободно вращаться.
МОДЕЛИ НА ЛЮБОЙ ВКУС
Модели бывают самые разные: с двигателями внутреннего сгорания, с электродвигателями на аккумуляторных батареях, вертолеты для полетов в закрытых помещениях и на открытом воздухе, совсем маленькие и побольше. Бензиновые модели в зависимости от объема двигателя разделяются на классы.
Наиболее распространенными являются вертолеты 30, 40 и 60-го классов. На вертолеты 30-го класса устанавливают двигатели объемом 0,32 — 0,35 куб. дюйма; 40-го класса — 0,45 — 0,50 куб. дюйма; 60-го класса — около 1 куб. дюйма.
Каждый класс обладает своими достоинствами и недостатками: маленькие вертолеты дешевле, проще в эксплуатации и обслуживании, зато большие имеют бo, льшую стабильность в полете и соответственно меньшую восприимчивость к порывам ветра. Семейство моделей конечно же названными классами не ограничивается. Существуют, например, «комнатные» микровертолеты — как с электрическим, так и с бензиновым двигателем, весящие всего 280 — 300 г. Они боятся даже слабенького ветерка, но в закрытых помещениях или в полный штиль способны исполнять практически весь набор фигур высшего пилотажа, поэтому рекомендуются начинающим пилотам для тренировки в управлении.
Совместимость Водолей (женщина) — Весы (мужчина)
К чему снится шуба во сне?
Как работает вертолет
11 декабря 2018 г.
| Liberty, The Helicopter Company Новости и события
Наблюдать за взлетом и посадкой вертолета всегда интригующе. В конце концов, кажется, что механизмы вертолета, бросающие вызов гравитации, работают просто как по волшебству, и это правда, что каждый самолет сделан с упором на совершенство. Хотя за прошедшие годы вертолеты претерпели ряд преобразований, основные принципы их полета остались прежними. Готовясь к следующему вертолетному туру, будьте готовы удивить своих попутчиков этой информацией о том, как работают эти невероятные самолеты.
Как вертолеты достигают вертикальной подъемной силы
Наиболее очевидная разница между вертолетом и самолетом заключается в способности летать вертикально, что является одной из причин, по которой резиденты чартерных вертолетов могут быстро покинуть вертолетную площадку, когда в этом возникнет необходимость. В большинстве случаев подъемная сила самолета создается его крыльями. Для вертолета подъемная сила создается за счет формы лопастей несущего винта, поэтому воздух выталкивается вниз при вращении лопастей.
При изменении давления воздуха вертолет поднимается вверх. Высокая скорость, необходимая для того, чтобы лопасти генерировали эту реакцию, является причиной того, что вы всегда должны следовать протоколам безопасности при входе и выходе из вертолета во время вашего тура по Нью-Йорку.
Роль второго или хвостового винта
Третий закон движения Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие, и эта концепция проявляется в конструкции вертолетов. Поскольку роторы вращаются с большой силой, это влияет на устойчивость всего вертолета и заставляет его вращаться в противоположном направлении. По этой причине к вертолету добавляется второй большой винт или хвостовой винт, который служит противовесом. Помимо того, что он помогает удерживать вертолет в устойчивом положении, этот вторичный винт также играет роль в управлении вертолетом во время полета.
Как пилоты управляют вертолетом
Пилоты учатся управлять вертолетом, изменяя угол и скорость вращения винтов с помощью ручных рычагов, педалей и дросселя.
Чтобы зависнуть, пилот должен сбалансировать вес вертолета с силой, создаваемой подъемной силой. Это делается путем изменения угла, под которым находятся лопасти, когда они сталкиваются со встречным воздухом во время вращения. Вертолетами также можно управлять, чтобы двигаться назад и вбок, а также вперед. Для выполнения этих видов движений пилот использует специальные рычаги. Например, циклический шаг изменяет угол наклона лопастей несущего винта, так что вертолет движется вбок.
Вертолеты — одно из самых полезных изобретений современности, и их использование варьируется от сложных военных маневров до туристических приключений в большом городе. Независимо от того, наслаждаетесь ли вы коротким туром или чартером в специальном месте, знание того, как работает ваш вертолет, позволит вам глубже оценить момент.
Взлет вертолетов — Институт пилотов
Когда самолет выруливает на взлетно-посадочную полосу, разгоняется вместе с ней, а затем отрывается от земли и начинает полет, мы называем это «взлетом», не так ли? ? Однако терминология немного отличается, если самолет является вертолетом.
Итак, давайте сначала посмотрим на это, чтобы убедиться, что мы знаем, о чем мы говорим.
В винтокрылых самолетах, строго говоря, взлет происходит, когда пилот поднимает машину над землей в режиме зависания. Это единственная часть, которую условно называют взлетной. Процесс перехода от парения к полету вперед имеет другое название, характерное для вертолетов. На самом деле это называется «переход». Это стоит упомянуть, так как вы можете прочитать отчеты, в которых говорится о «уходе» вертолета, и это может сбивать с толку. Все это означает, что вертолет покинул аэродром и начал полет.
Тем не менее, в этой статье мы рассмотрим весь процесс перехода вертолета от стационарного состояния к воздушному и поступательному полету. В традиционной терминологии мы будем обсуждать как «взлет», так и «переход».
Нормальный взлет
Сначала мы опишем обычный способ перехода от неподвижного положения на земле к полету вперед, т.е. нормальный взлет.
Поднятие вертолета в парение
Вы можете подумать, что поднять вертолет в парение на высоте нескольких футов над землей будет легко.
Нельзя просто поднять колхоз, держать машину ровно педалями и все? Нет, это еще не все. Поднимать вертолет над землей нужно очень осторожно. Пилот должен очень медленно поднимать колпак до тех пор, пока вертолет не станет легким на полозьях, а затем установить цикл так, чтобы взлет был точно вертикальным, прежде чем поднимать колпак дальше. Если возможно, пилот должен убедиться, что обе полозья отрываются точно в одно и то же время.
Если взлет производится слишком быстро или небрежно, или не так, как описано выше, вертолет может попасть в состояние, называемое «динамическим опрокидыванием». Не вдаваясь в подробности, динамическое опрокидывание — это когда вертолет переворачивается, а не поднимается в зависание. Затем он продолжает падать. Это может произойти довольно легко, если центр тяжести вертолета сместится во время подачи мощности, как это происходит во время взлета.
Чтобы избежать возможности динамического опрокидывания, учащиеся тщательно тренируются перед полетом на вертолете в одиночку, так как взлет — это одна из самых сложных вещей, которые им придется выполнять.
Кроме того, следует очень внимательно следить за тем, чтобы ни один занос не застревал в грязи, в высокой траве или на льду, поскольку любая из этих вещей может очень легко вызвать динамическое опрокидывание.
Если пилот понимает, что вертолет взлетает не совсем вертикально, он не должен продолжать взлет, а должен снизить коллектив, поставить вертолет на землю и начать заново.
Начало перехода к прямому полету
При переходе от режима зависания к прямому полету есть ряд важных вопросов, которые пилот должен учитывать, вероятно, больше, чем его коллега с неподвижным крылом. Это связано с тем, что зависание и полет вперед — это два очень разных способа управления вертолетом, и существует несколько довольно сложных аэродинамических факторов, которые необходимо учитывать при переходе от одного к другому.
Чтобы начать переход от висения к поступательному полету, пилот просто перемещает циклический вперед, что заставляет вертолет двигаться вперед и ускоряться.
Однако, когда вертолет зависает, воздух проходит через роторную систему и собирается под парящим вертолетом. Эта так называемая «воздушная подушка земли» означает, что для парения близко к земле требуется немного меньше энергии, чем в противном случае. Но когда вертолет выводится из режима висения вперед, он буквально срывается с воздушной подушки. Поэтому он начинает тонуть, и пилоту необходимо немного приподнять коллектив, чтобы удержать высоту.
Продолжение перехода к полету вперед
Следующее, что происходит, когда самолет движется вперед, это то, что он начинает крениться вправо, так что требуется небольшой левый цикл. Это связано с тем, что в разных точках вместе с лопастями несущего винта создается разная подъемная сила при очень низких скоростях полета, хотя точная теоретическая причина несколько сложнее, чем это. На практике так называемая «вкатка притока» представляет собой очень небольшой эффект, если он вообще имеет место. Многие пилоты никогда не подозревают об этом, поэтому, вероятно, вам не о чем беспокоиться.
По мере того, как переход продолжается и вертолет набирает скорость, следующий эффект называется «откат». Когда циклический двигатель движется вперед, «роторный диск», который является гипотетическим диском, образуемым роторами при вращении, наклоняется вперед и вниз, и это заставляет вертолет двигаться вперед. Однако из-за асимметрии подъемной силы — и опять же, детали довольно сложны — диск стремится вернуться в исходное положение. На практике это означает, что, хотя движение циклического двигателя вперед первоначально вызывает увеличение скорости вертолета, это ускорение очень быстро прекратится, если пилот не продолжит движение циклического двигателя вперед. Таким образом, требуется постоянное давление на циклическое движение вперед, или, как инструктор, вероятно, будет призывать ученика, когда он или она учится, «протолкнуть откидной назад».
Следующий аэродинамический эффект называется «поступательная подъемная сила». При скорости полета около 12-15 узлов часть воздуха, всасываемого в систему несущего винта, выдувается горизонтально, и это означает, что больше воздуха доступно для помощи вертолету в наборе высоты.
Другими словами, это как бесплатный подъем, и это один из немногих случаев, когда вы получаете что-то даром! Однако в этот момент перехода мы не хотим, чтобы вертолет поднимался. Вертолеты разгоняются близко к земле, если это вообще возможно, и взлетают вертикально или почти вертикально только в случае крайней необходимости, чтобы избежать деревьев или других препятствий. Это сделано из соображений безопасности, чтобы в случае отказа двигателя в какой-либо момент пилот мог легче безопасно посадить вертолет. Это было бы очень сложно, если бы вертолет был высоким и медленным, поэтому вы разгоняетесь до безопасной скорости полета близко к земле, а затем позволяете вертолету подниматься.
Поэтому, когда возникает поступательная подъемная сила, пилот толкает циклический вперед, чтобы преобразовать энергию подъемной силы в поступательную воздушную скорость, оставаясь при этом близко к земле. На скорости около 45 узлов, что является безопасной скоростью полета, он или она снижает цикличность и позволяет вертолету набирать высоту, а затем немного толкает цикличную скорость вперед, чтобы выбрать обычную скорость набора высоты 60 узлов.
В этот момент вертолет будет стремиться отклониться влево из-за того, что хвостовой стабилизатор более эффективен на более высоких скоростях полета. Он также будет иметь тенденцию к вращению влево. Поэтому потребуются и правая циклическая, и правая педаль.
Взлет и переход завершены, и теперь вертолет движется вперед. Читая это в первый раз, вы вполне можете подумать, что этот переход к полету вперед требует невероятно быстрой реакции и способности делать несколько дел одновременно. Однако переход к прямому полету — это маневр, который на самом деле гораздо труднее описать, чем выполнить. На практике пилот переводит вертолет в режим висения, смотрит далеко вперед, а затем перемещает цикл вперед. Затем он или она регулирует все элементы управления в той или иной степени, насколько это необходимо, пока вертолет не начнет полет вперед. Это можно сделать без особых знаний о вовлеченных аэродинамических факторах, и фактически большинство необходимых поправок вскоре становятся вполне инстинктивными и естественными.
Усовершенствованные или необычные взлеты
В некоторых ситуациях взлеты несколько модифицируются. Мы рассмотрим их сейчас.
Взлет на склоне
Несмотря на репутацию вездехода, который может взлетать и приземляться практически в любом месте, вертолеты на самом деле не так хороши на склонах. Даже слегка наклонная поверхность требует специальной техники для безопасного управления вертолетом.
Так какие трудности связаны с уклоном земли? В основном проблема в том, что если взлететь обычным способом, то вертолет не будет стоять вертикально. Так что больше шансов войти в динамический ролловер (описанный выше) и вылететь!
Для безопасного взлета даже с небольшого уклона мотовездеход перемещается на верхнюю сторону склона, чтобы диск ротора находился в горизонтальном положении. Затем коллектив плавно и осторожно поднимают, циклично центрируя постепенно по мере отрыва салазок от земли. Вертолет должен взлететь вертикально, но пилот не должен отпускать вторую полозья от земли до тех пор, пока диск несущего винта не выровняется.
Затем, оторвавшись от земли, пилот должен убедиться, что вертолет набрал подходящую высоту, прежде чем он попытается развернуться или выполнить какие-либо другие маневры, чтобы убедиться, что хвостовая часть вертолета не коснется земли. Тогда и только тогда он сможет совершить переход, как обычно?
Взлет (и приземление) с наклонной поверхности непрост. Действительно, это один из последних уроков в программе получения лицензии частного пилота вертолета, и, по мнению многих студентов, это самое сложное упражнение из всех. По понятным причинам их не учат, пока новый пилот полностью не освоит висение. Я помню, как учился им сам, и хотя перед выполнением упражнения я был уверен, что смогу устойчиво зависать в любой ситуации, наземные операции на склоне действительно подорвали мою уверенность. Казалось, это требовало определенной степени координации и суждения, которых, как мне казалось, у меня не было в то время, и я чувствовал, что никогда не буду. Но, конечно же, это было не так.
Как и все остальное в авиации, способность зависания улучшается с практикой, и в конечном итоге взлет и посадка на склонах больше не кажутся непреодолимым препятствием, которым они могут казаться новому пилоту вертолета. Но это всегда требует большой осторожности и концентрации.
Эксплуатация на очень пологих склонах — это то, чему учится каждый пилот вертолета, если он или она отправляются на вертолете почти в любое место за пределами аэродрома. Такие места редко бывают полностью плоскими, поэтому, если только не приземлиться на подготовленную поверхность, например, на аэродроме, студентов учат рассматривать любую посадку как наклонную, если явно не доказано обратное. Высокая трава может скрыть склоны или небольшие ямы, а дождь или грязь могут привести к тому, что обычно ровная поверхность уже не та, что раньше.
Теперь должно быть ясно, почему пилоты вертолетов всегда стараются приземлиться где-нибудь на достаточно плоской поверхности, если это вообще возможно. Это не так сложно во время полетов, которые обычно совершает большинство частных пилотов.
Даже при посадке на частной площадке или в ограниченном пространстве часто есть небольшая ровная площадка. Поэтому рядовой частный пилот, как правило, не так часто использует технику полета на наклонной поверхности.
Взлет в ограниченном пространстве
Вертолеты иногда не могут выполнять обычный взлет и переход из-за нехватки места. В «замкнутой зоне», то есть в любой области, где нет достаточно места для нормального перехода, полет вертолета ограничен препятствиями. Каждая замкнутая зона уникальна, поэтому детали того, как выполнять взлеты в замкнутой области, должны быть адаптированы. Операции в ограниченном пространстве на самом деле довольно сложны и могут быть опасными, потому что очень многое может пойти не так. По этой причине учения в замкнутом пространстве являются одними из самых последних в учебной программе частных пилотов вертолетов.0003
Основная потенциальная проблема заключается в необходимости взлетать вертикально или почти вертикально, чтобы избежать препятствий.
Вертолеты, конечно, могут это сделать. Но это не особенно легко, и это не рекомендуется, так как будет очень сложно безопасно приземлиться, если двигатель выйдет из строя во время взлета. По общему признанию, это очень маловероятно, но безопасность всегда является первостепенной задачей при полете на вертолете.
Вертолеты взлетают вертикально, когда это необходимо, если необходимо избежать препятствий. Это называется «взлет с высоты». Первое, что должен сделать пилот, это внимательно оглядеться вокруг, чтобы убедиться, что он знает, где находятся все препятствия и опасности. Затем, после запуска, вам необходимо тщательно проверить свои запасы мощности, так как для взлета с высоты требуется большая мощность. Лучше высадить пассажира до того, как вы начнете, и забрать его в другом месте, чем обнаружить, что у вас недостаточно сил, чтобы преодолеть деревья или другие препятствия.
Если вам нужно взлететь с высоты, вам сначала нужно выбрать несколько боковых маркеров. Это точки или объекты на земле, которые позволяют убедиться, что вы действительно взлетаете вертикально, а не отклоняетесь в сторону… потенциально в препятствие.
На самом деле довольно сложно подняться вертикально, не сделав этого.
Как только вы окажетесь на достаточной высоте, чтобы избавиться от всех препятствий, вы можете переместить цикл вперед и уйти от него, как обычно.
Взлет без ветра
Большинство взлетов и переходов выполняются лицом против ветра, как и на самолетах с неподвижным крылом. Это самое простое направление.
Однако лишь изредка нужно делать взлет по ветру или по ветру. Для них вы отрываетесь от земли обычным способом, но переход к полету вперед немного отличается. Итак, вы поднимаете вертолет в режим зависания, как обычно. Затем вы очень-очень медленно ослабляете циклическое движение вперед. Основная проблема в этот момент заключается в том, что ветер будет сдувать вас вперед, но ваши воздушная скорость на самом деле уменьшит на некоторое время, пока путевая скорость не станет такой же, как скорость ветра. Это может быть легче понять, если используются некоторые числа.
Предположим, что ветер дует со скоростью 10 узлов, тогда, когда вы поднимаетесь в висение, у вас есть назад воздушная скорость 10 узлов. Однако по мере того, как вертолет движется вперед, эта воздушная скорость уменьшается, поэтому, когда ваша путевая скорость составляет 10 узлов, ваша воздушная скорость фактически равна нулю. Только тогда поступательная воздушная скорость начнет увеличиваться, но вам потребуется гораздо больше времени, чем обычно, чтобы приобрести поступательную подъемную силу и иметь достаточную воздушную скорость, чтобы иметь возможность безопасно набирать высоту.
Это объяснение взлета по ветру или боковому ветру может показаться вам довольно трудным для понимания в теории. Но на практике это просто означает, что вам нужна большая мощность и что требования к мощности вертолета изначально увеличиваются, поскольку ваша скорость полета уменьшается… помните, что для зависания с нулевой скоростью полета требуется больше мощности. Кроме того, ваш переход к прямому полету охватит большое пространство, так как вам требуется так много времени, чтобы достичь безопасной скорости полета.
Таким образом, вы не будете взлетать без ветра, если у вас нет длинной взлетно-посадочной полосы или эквивалентного количества места. Я до сих пор помню, как впервые попробовал это, будучи студентом, и был поражен тем, насколько мне нужно было поднять коллектив, чтобы не упасть на землю. Я также с трудом мог поверить, какое большое расстояние мы преодолели по земле. Но постепенно вы будете набирать скорость, и когда вы достигнете скорости поступательного подъема, требования к мощности уменьшатся, так что вы сможете начать набор высоты, как обычно.
Взлет на большой высоте
Могут возникнуть проблемы со взлетом на большой высоте, например, в горах, из-за того, что вертолету будет доступно меньше мощности. Поэтому используется специальная техника. Вместо того, чтобы подняться в режим зависания, вы только поднимаете коллектив до тех пор, пока вертолет не станет легким на полозьях, оставаясь при этом на земле. Затем вы мягко подтолкнете циклический двигатель вперед, чтобы вертолет двигался по земле, постепенно набирая скорость, пока не будет достигнута скорость поступательного подъема.