Обръща се
Завиването е основна маневра, използвана за промяна на посоката на полета на самолета. Прецизният и равен завой се състои от смяна на посоката, поддържане на желания ъгъл на наклона, без плъзгане или плъзгане, като същевременно се поддържа височина на полета.
Аеродинамично, завойът е може би най-сложната основна маневра и включва координирано използване на всички първични контроли: елерони, асансьор и кормило, в допълнение към управлението на мощността.
Най-малкото е любопитно да видим как децата си играят със самолет в ръка и го накланят, за да се завърти, и със сигурност сте забелязали, че самолет се търкаля, за да се завърти, макар че би било по-точно да се направи изявлението в обратна посока: да се хвърли самолетът има ефект на въртене (освен ако не се плъзга или приплъзва), завъртането е ефектът, а ролката е причината.
Противно на това, което подсказва името му, самолетът не се завърта с помощта на руля. Лодка, например, се завърта с помощта на кормило, защото чрез промяна на посоката, в която корабът сочи, това води до поток на водата през корпуса, създавайки странична сила, която променя посоката на лодката. Същото може да бъде приложимо и за самолет: ако държите крилата нивелирани и натиснете десния педал, например, самолетът се прозява на десния борд, въздухът удря лявата страна на фюзелажа и създава странична сила, която изтласква самолета и го прави завой ... Освен това хоризонталният компонент на задвижващата система допринася за завиването.
Но за разлика от лодката, страничната сила, която въздухът упражнява върху самолета, е толкова малка, че завъртането по този начин е силно неефективно, така че завойът се извършва чрез търкаляне на самолета.
5.7.1 Ролка за завиване.
Нека започнем с нещо, което знаем: общото повдигане, което е резултат от съставянето на частичните сили на повдигане, действа перпендикулярно на напречната ос на равнината.
При прав и равен полет общият лифт действа вертикално и точно противоположно на гравитацията (тежестта), но когато самолетът се поклони, асансьорът, който остава перпендикулярен на напречната ос на самолета, сега действа върху наклонена равнина.
Ако разделим това повдигане на два вектора, единия вертикален, а другия хоризонтален, под прав ъгъл един към друг, векторът "вертикален компонент на повдигане" се противопоставя на тежестта (гравитацията), докато векторът "хоризонтален компонент на повдигане" действа като центростремителна сила, издърпваща самолета към центъра на въображаема ос и подтикваща го да се върти около споменатата ос, а опашната част помага да се поддържа самолетът подравнен с относителния вятър по извитата пътека.
В обобщение: целта на изкривяването на самолета да се обърне е да наклони асансьора, така че освен да поддържа тежестта на самолета, да осигурява центростремителната сила, която поддържа равнината около вертикалната ос на въртене, противодействайки на центробежната сила, която има тенденция да изхвърля равнината на кривата пътека.
5.7.2 Коефициент на завъртане.
5.7.3 Сили в завой.
За по-добро разбиране на факторите, които влияят на въртенето, е удобно да се използва анализът на силите, които го влияят, за което ще се позовем на фиг. 5.7.4, като се помни, че дадена сила се определя не само от нейния вектор на посоката, но също по своята величина.
Подвижният самолет накланя асансьора, но не променя неговата величина, общият лифт остава същият, но е очевидно, че този наклон намалява вертикалния компонент и увеличава хоризонталния компонент пропорционално на степента на наклона.
Вертикален компонент на подкрепа: Ако при прав и равен полет този вектор е имал магнитуд 1g, достатъчен да поддържа теглото на самолета, неговата величина в търкаляне е намалена и е недостатъчна за поддържане на височината на полета. Ако повдигането не се увеличи, или чрез увеличаване на ъгъла на атака с цената на загуба на скорост, или чрез увеличаване на приложената мощност, самолетът ще загуби височина.
В примера на фигурата общият лифт има стойност 2g, което означава 1g във вертикалния му компонент. Изводът е, че докато самолетът се търкаля, повдигането се намалява пропорционално на степента на търкаляне; ако искате да поддържате височината е необходимо да увеличите повдигането, толкова по-голямо е търкалянето.
Хоризонтален компонент на асансьора: Противно на вертикалното, този компонент се увеличава с изкривяване, колкото по-висока е степента на изкривяване, толкова по-голяма е величината на този вектор. Тъй като скоростта на завъртане с дадена скорост зависи от приложената странична сила, това е хоризонталният компонент на лифта и този компонент варира пропорционално на степента на наклона, увеличаването на наклона предполага увеличаване на скоростта на въртене.
От друга страна, ако със същата скорост, с която се увеличава ролката, скоростта на завиване се увеличава, това означава, че самолетът изминава по-голям брой градуси в секунда, което означава, че радиусът на въображаемата обиколка, проследена в завоя, е по-кратък. По този начин увеличаването на ролката намалява радиуса на завъртане.
Центробежна сила . Инерционната сила се проявява във всяко тяло, когато е принудено да променя посоката (хоризонтална или вертикална). Тази дефиниция е интуитивно известна на всеки, който е направил крива с колата с по-висока скорост, отколкото би трябвало, или се е качил в някаква адска машина в увеселителен парк. Очевидно, независимо от масата, колкото по-висока е скоростта на самолета, толкова по-голяма е неговата инерция и центробежната сила, която е склонна да го отдалечи от оста на въртене. Следователно, при специфичен ъгъл на наклона, по-високата скорост предполага, че самолетът се движи по кръг с по-голям радиус, което от своя страна означава, че скоростта на завой е намалена.
Тегло . Теглото на самолета не се променя по време на завой, няма време за изгаряне на достатъчно гориво, така че този вертикален вектор е практически непроменен.
Връщайки се към предишната фигура, виждаме, че коефициентът на натоварване е резултат от векторите на тежестта и центробежната сила и чрез проста геометрия можем да изведем нещо вече известно: а) колкото по-голяма е деформацията, толкова по-голям ще бъде коефициентът на натоварване; б) в координиран завой с постоянна скорост и надморска височина, за всяка степен на наклона връзката между вертикалните (тегло) и хоризонталните (центробежна сила) вектори е неизменна. Независимо дали става дума за Boeing-747 или Cessna-150, в ролка от примерно 60? теглото е 1g, центробежната сила 1,73g и коефициентът на натоварване (поддържан от крилата) 2g.
Както винаги, ако пилотът премести органите за управление по начин, който променя величината на една от силите, самолетът ще ускори или забави посоката на приложената сила. Ако искате да запазите завоя с постоянна височина и скорост, силите трябва да бъдат балансирани, в противен случай самолетът ще се движи в посока на най-голямата.
5.7.4 Заключения.
От детайлите на предходните параграфи се правят поредица от заключения, обобщени в (1):
5.7.5 Класификация на завоите.
Завоите се класифицират според броя на градусите на банка. По-долу е дадена обща класификация, въпреки че в ръководствата не е постигнато съгласие относно броя на оценките и всеки от тях предоставя различни цифри. Важното е да не знаете точните градуси, а реакцията на равнината на всеки от тези завои.
Обяснението за това поведение е относително просто. Самолетите са проектирани с амортисьор на ролка, амортисьор, който има тенденция да върне самолета в позицията му на крило. Работата на елероните се състои именно в неутрализирането и превишаването на това затихване. Ако в прав и равен полет леко завъртите самолета и освободите контролното колело, самолетът се връща в равно положение на крилото.
5.7.6 Извършване на маневрата.
Този параграф описва подробно общите редове за правилното изпълнение на маневра за завой на нивото и читателят трябва да обърне внимание на по-специфичните подробности, споменати в следващите параграфи на тази глава.
За да коригирате неблагоприятния наклон и да координирате завоя, докато завъртате управляващото колело до наклона, приложете малко натиск върху педала на страната на завоя, минимално необходимото, за да държите топката на индикатора за координация в центъра.
С увеличаване на банката (поддържане на скорост) ще се случат няколко неща:
Тъй като носът има тенденция да пада, за да се запази линията на хоризонта, ще е необходимо да се изтегли обратно на контролното колело, колкото повече, толкова по-голяма е степента на наклона. Така че, докато завъртате контролното колело, за да превъртите самолета и стъпвате върху педала от тази страна, за да координирате завоя, дръпнете контролното колело, за да поддържате носовата позиция.
Помня: "ъгълът на наклона, който може да се поддържа на свой ред ниво зависи от мощността ", колкото по-висока е ролката, толкова повече мощност трябва да приложите, за да поддържате височина.
Когато въздухоплавателното средство е седнало на равно и точно завои, трябва да се случи, че:
- Носът на самолета "мете" хоризонта, без да пада или да се издига.
- Скоростта остава постоянна.
- Индикаторът за завъртане показва постоянна скорост.
- Топката на мигача остава центрирана.
- Алтиметърът е настроен на избраната височина.
В обобщение, изпълнението на тази маневра ще бъде както следва:
- Превъртете самолета, като завъртите контролното колело на страната, която искате да завъртите.
- Приложете натиск върху педала от същата страна в минималното количество, достатъчно за противодействие на неблагоприятния наклон и за завъртането, което трябва да бъде координирано (центрирано с топка).
- Едновременно издърпайте контролното колело, за да поддържате отношението на носа към хоризонта.
- Ако самолетът има тенденция да губи височина или скоростта става бавна, отворете повече газове и контролирайте скоростта и височината, както обикновено: отношението контролира скоростта, а газовете височината.
Въпреки че консултираните ръководства по същество съвпадат с дадените тук подробности, в някои от тях някои обяснения изглежда противоречат на казаното за това кой контрол контролира скоростта и кой контролира височината. Например, когато се казва, че за поддържане на височината ъгълът на атака трябва да бъде увеличен, или когато е посочено, че за поддържане на скоростта е необходимо да се отварят газове.
Завийте изхода . Изглежда очевидно, че контролите трябва да се прилагат за разлика от влизането в завой. Всъщност, внимателно завъртете контролното колело на противоположната страна на тази на завоя, като сега натискате педала от тази страна и леко отслабвате налягането зад контролното колело, докато самолетът не стане прав и равен. Тъй като тези движения отнемат известно време, предвидете да достигнете желаната посока: 10º при плавни завои, 15º при средни завои и 25º при стръмни завои.
5.7.7 Индикации на инструмента.
По време на завоя показанията на инструментите са както следва:
Индикатор за завой и координация: Самолетът (или щафетата) се отклонява в посоката на въртене и показва скоростта, с която самолетът се завърта. При координиран завой топката ще остане центрирана, в противен случай самолетът се плъзга или подхлъзва.
Индикатор за отношението (изкуствен хоризонт): Миниатюрният самолет трябва да показва, по отношение на хоризонталната лента, банка в същата посока като реалната банка, както и отношението на носа нагоре, надолу или нивото по отношение на реалния хоризонт. Градуираната скала на този инструмент показва броя на градусите на деформация.
Индикатор за скорост: Поради споменатите по-горе фактори скоростта има тенденция да намалява, особено по-стръмният завой. В случай на лошо координиран завой или ако носът се държи твърде ниско или твърде високо, този инструмент ще реагира по-значително.
5.7.8 Повече подробности за маневрата.
Движението на управляващото колело и педала трябва да бъдат координирани. Както беше казано в предишна глава: изкривяването вляво изисква левия педал; дясно изисква десен педал. Количеството натиск върху педала трябва да бъде пропорционално на количеството ролка. Топката на наклона винаги трябва да остане центрирана. Запомнете: „отклонение на руля, пропорционално на отклонение на елерона“.
Идеалният наклон или наклона за коригиране на заглавие е равен на броя на градусите на грешка в заглавието, с максимум 20º.
Най-добрата външна препратка за установяване на ъгъла на наклона е позицията на върха на крилото спрямо хоризонта и брега на носа на самолета. Като ориентир в кабината можем да използваме изкуствения хоризонт. Опитайте се да правите завоите, като използвате външни референти, облегнати на инструментите, само за да проверите.
Ако по време на рязък завой носът падне твърде много, не се опитвайте да го коригирате, като дърпате повече върху контролното колело, тъй като това е, което правите, е да стесните завоя. Вместо това леко намалете ъгъла на наклона, като използвате контролното колело и педалите и коригирайте позицията на носа.
5.7.9 Практикувайте завъртане на постоянна надморска височина.
Освен ако не искате да завиете бързо на малка площ, резки завои не са често срещани при нормален полет. Практическото приложение на тези завои е почти ограничено до извънредни ситуации. Като упражнение обаче той предоставя отлична практика за това как да координирате управлението на полета (елерони, кормило и асансьор) и управлението на мощността (дроселната клапа). Рязък завой изисква пълна и едновременна координация на всички тези контроли.
Това упражнение има за цел да приучи пилота да поддържа адекватен контрол над самолета по време на завой с висока степен на наклона. За целта е предвидено да направите завой на 360 ° с ролка от 45 ° и по време на него да поддържате височината си, да контролирате тенденцията на увеличаване на ролката и да поддържате скоростта си. Това упражнение изисква пилотът да обърне специално внимание както на екстериора, така и на интериора на пилотската кабина.
Реализация:
Възстановяване:
- Няколко градуса (15º), преди да достигнете първоначалната посока, започнете внимателно да издърпвате самолета от завоя, като премествате контролното колело на противоположната страна и натискате съответния педал, докато достигнете първоначалната позиция.
- С първоначалната посока, за да поставите самолета в прав и равен полет с крейсерска скорост, спуснете носа, за да намалите увеличения ъгъл на атака по време на маневра и докато самолетът ускорява до крейсерска скорост, регулирайте дросела.
Обобщение.
(1). В зоната за изтегляне има няколко таблици, които показват в цифри някои от тези заключения.