Inelul de vârtej este un mod de zbor critic pentru elicoptere, care se dezvoltă la o scădere rapidă cu o viteză redusă spre înainte. Se caracterizează printr-o pierdere accentuată a înălțimii și o slăbire a reacției elicopterului la mișcarea comenzilor.
Mecanismul de apariție
Fig. 1 Schema de formare a inelului vortex
Când elicopterul coboară vertical în modul motor cu o viteză mică Vy = 3-4 m / s, contra-fluxul se apropie de planul de rotație a șurubului de jos în sus cu aceeași viteză. Rotorul, acționat de motor, reduce admisia de aer de sus, cu o viteză u și o coboară la o viteză de 2u. Astfel, sub planul de rotație a șurubului, două fluxuri de aer - inductive și contra-se deplasează unul către celălalt. Aceasta determină formarea de vârtejuri situate de-a lungul circumferinței rotorului principal și, prin urmare, numit inelul de vârtej (vezi figura 1)
În prezența unui inel de vârtej în modurile de coborâre verticală, cea mai mare parte a fluxului de aer este într-o stare turbulentă (vortex). O parte a puterii motorului, precum și o parte din energia aerului care curge prin șurub, este cheltuită pe formarea vârtejului, adică nu participă la crearea axului rotorului principal și, prin urmare, reprezintă o pierdere de putere. Modul de zbor, în care se formează un inel de vârtej, se numește regimul inelului vortex.
Inelul de turbionare începe să se formeze la viteze reduse de scădere a motorului (1-2 m / s) și crește pe măsură ce rata de scădere crește la o valoare maximă (5-16 m / s). Odată cu retragerea suplimentară a gazului și o scădere a treptei șurubului, scăderea aerului în jos este redusă. De aceea, formarea vortexului scade, deși rata verticală a declinului este în creștere.
La o rată de scădere corespunzătoare circulației maxime a aerului din inelul de vârtej, pierderile de putere ale inelului vortex cresc brusc. O parte din zona măturată devine ineficientă și se oprește de la locul de muncă menită să creeze împingerea rotorului principal. Elicopterul crește brusc rata de declin; datorită stării turbulente a fluxului din inelul de vârtej, se produce agitarea elicopterului, stabilitatea și controlabilitatea se deteriorează.
Ieșiți din modul
Recomandările sunt furnizate pentru elicopterul Ka-32, dar și pentru Ka-50.
Din momentul nașterii VC până la formarea completă și apariția unei influențe specifice asupra comportamentului elicopterului, durează 5-6 secunde. Acest timp caracterizează aproximativ măsura inerției procesului de formare a vârtejului. Prin urmare, în momentul originii vortexului, elicopterul se poate mișca în direcția laterală și longitudinală în raport cu această formă și poate lua o poziție mai sigură în el. Poziția verticală este determinată de magnitudinea ratei verticale de declin (de la 5 m / s - limita superioară a vârtejului, până la 16 m / s - limita inferioară).
Din punct de vedere fizic, elicopterul nu poate depăși limita superioară datorită puterii imense a motorului necesară pentru aceasta. Atunci când se deplasează lateral, înainte sau înapoi-vă mutați din vortexul posibil (smoală colectiv ridicat), dar rezultatul (mai ales la interfața) la o mișcare haotică semnificativă a paletelor rotorului (abatere de la sokonusnosti). Motivul pentru aceasta este deplasarea relativă a elicopterului de-a lungul regiunii cu viteze de viteză a aerului diferite în magnitudine și direcție. În acest caz, pilotul va simți vibrația mărită și rezistența considerabilă a vortexului când elicopterul încearcă să iasă din el.
Vortexul este capabil să țină în mod activ mașina în centrul său și să reducă înălțimea de a se mișca dacă pilotul nu știe cum să acționeze corect și viguros. Datorită schimbării ascuțite în direcția de curgere a aerului de jos spre în sus pe marginea laterală a turbionului asupra lamelor poate fi unghiuri supercritice de atac, și, ca rezultat, separarea fluxului cu o scădere a vitezei rotorului. În același timp, este posibilă o abordare incompletă a lamelor. Prin urmare, ieșirea de la vortex cu un pas comun comun este fundamental imposibilă.
Incetineste ieșire numai prin estompeze colectiv pas plumb la limita inferioară (14-16 m / s) la un comportament foarte instabil al elicopterului, „ejectat“ vortex în orice direcție, dincolo de inelul, urmată de reducere. În acest caz, de asemenea, comportamentul instabil al lamelor poate scădea în viteză și abordarea la frontierele eșecului pe lame datorită căderii a rotorului în flux puternic de aer în sus. În acest caz, sunt posibile abateri de la cocooniness, vibrații și o abordare incontrolabilă a lamelor. Această ieșire este, de asemenea, inadmisibilă.
Deci, acțiunile corecte ale pilotului în condițiile "inelului vortex" necesită luarea în considerare a următoarelor proprietăți.
1. La viteze mici, atunci când un comportament instabil al vitezei săgeată (mai mică de 35 km / h) care intră indicatorul VC este ușor determinată de o creștere a ratei spontane de coborâre la 7-8 m / s (pilot se simte chiar fizic bun neautorizat „căderea prin“ elicopter), reacția obișnuită prin dispariția terenului colectiv elicopter pentru a crește și descrește butonul de control eficient senzație. Dacă în acest moment elicopterul se află în centrul de formare vortex, creșterea vibrațiilor și perturbarea sokonus-citatea lamelor nu poate fi. Cu toate acestea, după stabilirea și clarificarea situației, rămânerea în VC chiar și la altitudini înalte NU ESTE DISPONIBILĂ. Pilot, precum și un medic, pentru a fi diagnostician minunat în timp pentru a determina apariția unui regim periculos și cursul de acțiune necesare.
2. Dacă la începutul spontane „cădere“ pe viteza verticală de 5-6 m / s pilot schimba ușor pasul pe o scufundare (la 5-10 °), în timp ce etapa de resetare totală (la 3-5 °), vârtejul de retragere ușoară. Dacă modul este dezvoltat la Vy = 7-12 m / s, trebuie resetat simultan și smoală viguros colectiv aproximativ 2/3 din poziția inițială, iar maneta de comandă pentru a crea un pitch la 25-30 ° scufundare.
După 2-3 secunde revenirea tocător rotativ în poziția sa inițială și a regla viteza de înaintare (modul introduce comportamentul stabil al vitezei pointer săgeată, adică Vprib.> De 35 km / h) și teren colectiv dorit set vertical. Conform instrucțiunilor, viteza minimă a instrumentului cu o scădere mai mare de 3 m / s ar trebui să fie de 50 km / h. În același timp, indicatorul indicatorului de viteză se află într-o poziție foarte instabilă, ceea ce necesită o concentrare mare și nu întotdeauna justificată a atenției pilotului asupra instrumentelor. Prin urmare admisibilă minimă considerată viteză expedient de 35 km / h / la care poziția cursorului instrumentului devine stabil, care, întâmplător, este perfect vizibil, și vederii periferice.
Formarea VC la această viteză la orice viteză verticală este imposibilă. În general, dacă V> 3 m / s, iar acul indicator al vitezei a fost instabilă, nu este imposibil să vezi, atunci, fără să aștepte complica situația, este necesar să se efectueze imediat acțiunea recomandată pentru a ieși din etapa inițială „inel vortex“.
Ieșirea descrisă din vortex este foarte eficientă, curge fără agitare, abordare periculoasă a lamelor și scăderea eficienței controlului. În acest caz, pierderea de înălțime la ieșire din cauza timpului de proces scurtat este relativ mică. Dacă ar fi fost posibil, înainte de a ieși într-un fel de colorare a aerului, după finalizarea manevrei timp de câteva zeci de secunde ar putea observa rotația datorită inerției mari a aerului și mediului „turbionară“ de energie.
3. Dacă reducerea elicopterului în altitudinea curentă VC pilotul nu mai adecvat va părea pentru eliberarea în siguranță, dar va fi chiar mai mult de 25 m, este necesar să se creeze un pitch viguros la 20-25 ° scufundare cu descărcare simultană a terenului colective la 1/2 turn rămase. După 1 a doua etapă necesară pentru a crește puterea totală de decolare și butonul de control al mișcării pe o rată proporțională cu viteza apropierea pământului, pentru a reduce pas pe o scufundare pentru a opri declinul. Cu viteză sporită, du-te la urcare.
O scădere energetică a pasului cu o scădere a intensității va duce la o ruptură imediată a închiderii vortexului și la o schimbare în direcția acțiunii porțiunii descendente a curgerii de vârtej pe lamele. În plus, instantaneu există o "suflare oblică" a rotorului principal, care, împreună cu o resetare scurtă a pitch-ului comun, oferă o marjă inițială mare pentru o defalcare. În momentul creșterii totale a treptei, puterea și intensitatea creșterii "oblici suflă", iar controlul elicopterului devine rapid normal.
4. Dacă înălțimea actuală este deja mai mică de 20 de metri pentru a reduce terenul și viteza de timp stabilit acolo, și V nu este mai mare de 2 m / s în funcție de poziția colectivă levier pas, apoi la înălțimea de 15-10 metri proporțional cu viteza de convergență cu solul trebuie efectuate viguros și complet, în măsura în care permite rapelul, o creștere a pasului total ("blasting").
Schema inelului de vârtej
Un inel de vârtej este mișcarea unui lichid sau a gazului sub forma unei "gogoși", care se răsucește în jurul său (a se vedea ilustrația). Exemple de inele vortex: inele de fum, un capac de ciuperci nucleare, bule de inel (adesea observate de scafandri). O astfel de mișcare apare atunci când un volum mare și relativ sferică a substanței la o viteză ridicată este forțat anumit mediu (de exemplu, același material) - marginea părții interioare și volumul shooing supus influenței externe în moduri diferite, și datorită diferenței de viteză între un „rapid“ regiunea exterioară începe să se rotească în jurul interiorului mai lent.
În cazul unui elicopter, această turbionare are loc atunci când lamele rotorului rotesc aerul prin planul rotorului la viteză mare. În acest caz, aerul nu este doar alungat în raport cu planul șurubului, creând un lift și răsucirea în jurul șurubului, fără a crea o astfel de forță. Ce face un elicopter fără lift? Corect, cade.
Modul inel vortex apare, de exemplu, la frânare sau descreștere rapidă pe verticală atunci când elicopterul stă în propriul său jet de aer. Pentru a ieși din modul, este necesar să scoateți elicopterul din zona vortexului "pentru a curăța aerul".
„Primul semn al coaxială probleme cu desfășurarea și manevrele a devenit un dezastru Ka-50 în anul 85th, atunci când testele prăbușit pilot de testare șef al companiei“ Kamov“, Erou al Uniunii Sovietice Laryushin. Acest lucru a avut loc în următoarele circumstanțe. La testul a venit Marshal Efimov aviație. Mai întâi arată mașina lui, am pilotat apoi masina. „kamovtsy“ Ka-50 a început să repete elementele pe care cu puțin timp înainte de a ne-am îndeplinit, și a ajuns în așa-numitul „inel vortex“. toate elicopterele ar putea obține un mod de inel vortex. Dar da din aripi a lamelor în inelul turbionară pentru elicoptere cu un singur rotor de circuit „Mile“ nu duce la o coliziune cu brațul coada. și în același elicoptere coaxiale, la o anumită poziție, controlează în mod inevitabil, se produce lame de biciuire.
Apoi, atunci când investighează această catastrofă, a fost dezvăluit un punct foarte important. Sa dovedit că orice elicopter trece un inel de vârtej în realizarea oricărei manevre cu o anumită viteză. Modul inelului de vârtej poate fi obținut prin frânare, de exemplu. Dar aceeași Mi-28, pentru a evita care se încadrează în acest mod poate frâna cu pozitiv sau viteza verticala zero, dar Ka-50, chiar și atunci când frânarea cu viteza verticală pozitivă, se încadrează într-un inel vortex cu aripi imprevizibile ".
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: