DeadlyMercury (DeadlyMercury [wargaming.net]) wrote in war_tundra,
DeadlyMercury
DeadlyMercury [wargaming.net]
war_tundra

Вирпильское #11 - Штопор

Летайте вверх, а главное - не бойтесь вниз упасть!
Уж лучше падать штопором, чем штопором крутиться.
Не верьте измышлениям, что человек - не птица,
Бросайтесь прямо в пропасть неба, ветру прямо в пасть!

Думаю, не раз вы слышали это слово, а иногда даже произносили или печатали (и явно не в контексте винно-водочных изделий) - штопор. Он был страшной бедой на заре становления авиации и фактически билетом в один конец для летчика первой мировой войны: первые "интуитивные" успешные попытки вывести машину из штопора и соответственно рекомендации летчикам появились только к середине войны, а теоретическое исследование этого эффекта и его моделирования в аэродинамических трубах - только в 20-ые годы.
Сейчас,пожалуй, многие вирпилы (как начинающие, так и не очень) знают магическую формулу - ручку от себя, педали против вращения. Некоторые даже помнят, что еще можно наклонить ручку (элероны) в сторону вращения. И газ еще убрать, да - об этом помнят совсем единицы :)


На видео - демонстрация плоского штопора на су-27. Вообще говоря, сушку достаточно сложно ввести в штопор и сделать это случайно у меня не получалось никогда. Самый простой вариант ввода в штопор обеспечивается разнотягом (то есть разностью в тяге левого и правого двигателей) на низкой скорости. На выводе, соответственно, двигатель тоже гораздо эффективнее рулей направления и останавливает вращение с полпинка за полоборота.

Сам по себе штопор неразрывно связан со сваливанием. И под сваливанием понимают не "падение самолета на низкой скорости" - а потерю подъемной силы крыла. Да, при снижении скорости подъемная сила убывает и развивается нарушение обтекания - но весьма медленно, летчик десять раз успеет заметить вялость самолета перед попаданием в критические режимы (да и колбасить его начнет по крену). Так что это - не наш случай. Наш случай это выход самолета на критические углы атаки - в результате чего развивается интенсивный срыв потока с крыла, подъемная сила говорит "ой, всё!" и, хлопнув дверью, покидает нас.
Да, кстати, срыв потока - это не только резкая потеря Cу (подъемной силы), но и рост Сх (лобового сопротивления), поэтому скорость и Энергия(тм) тоже стремительным домкратом покидают сцену.


В свою очередь выход на критические углы атаки может быть связан как с действиями летчика (потянул, понимаешь, ручку на себя до пупка), так и с различными веселыми аэродинамическими эффектами - например, подхватом (который также может быть вызван попаданием в спутный след при маневрировании). Но смиритесь с мыслью - в 99% случаях штопора виновата прокладка между ручкой управления и сиденьем, а не колдовство, магия или плохая погода :) И уж тем более не виноват самолет :)

Но ладно. Допустим, мы вышли на критические углы атаки. Что дальше, где обещанный штопор?

Второе условие штопорных явлений - несимметричное обтекание (в первую очередь - крыльев). В силу каких-то микротурбулентностей, или в результате скольжения или отклонения элеронов на одном из крыльев срыв потока проявляется раньше другого, возникает кренение и еще большее скольжение в сторону крена, штопор начинает развиваться, а самолет, плавно кренясь, начинает пытаться лететь "боком", иммитируя краба. В дальнейшем развивается режим самовращения крыла, связанный с наличием подъемной силы на одном крыле и её отсутствием на другом. Причем в случае поршней на развитие штопора на низких скоростях огромное влияние оказывает винт, а точнее - закрученный поток воздуха, который он создает. Именно поэтому при попадании в штопор на поршневике в большинстве случаев рекомендуется убрать газ - есть ненулевая вероятность при даче газа перейти из обычного штопора в плоский.

Если это вовремя заметить развитие штопора - то в принципе его можно легко парировать, в первую очередь устранив срыв потока, то есть уменьшив угол атаки. Таким образом даже если дернуть ручку на себя на скорости, скажем, 300-400 км/ч, на поршневике и вернуть её в нейтраль - самолет, попробовав перейти в кабрирование, перекувыркнется через крыло, но в целом останется управляемым. И только если удерживать ручку в положении "на себя" - после импровизированной полубочки (или, если хотите, штопорной полубочки) и потери скорости самолет пойдет в полноценный штопор. Ну или если речь идет не о горе пилоте, который привык тянуть ручку под "резинку трусов" в виражной свалке, а о преднамеренном вводе штопор - достаточно убрать газ (начать торможение), отклонить РУС на себя (только без фанатизма!) и нажать на педали в желаемую сторону вращения. Правда, тут многое зависит от самолета - некоторые обладают хорошими противоштопорными характеристиками и после возврата огранов управления в нейтраль прекращают штопорить - то есть сами из штопора выходят.
Кстати говоря, один из вариантов развития "штопора" - посадка. На самолетах с задней опорой последний этап посадки после выравнивания - парашютирование: ты летишь в паре метров над полосой в посадочной конфигурации с задранным капотом, полосу не видишь нифига и только жопой её чувствуешь (ну, это так, лирика :) ) и твой самолет начинает потихоньку тормозиться и клевать носом. Ты удерживаешь его от клевков, добирая ручку на себя (в частности, почти на всех наших самолетах посадка происходит с ручкой полностью на себя - это рекоменация в руководстве летчикам) - скорость и подъемная сила крыла падают, самолет начинает "парашютировать" вниз к земле и плавненько опускается на три точки. В идеале. А практика - вещь суровая и грань между парашютированием и сваливанием очень-очень зыбкая и выражена исключительно в скорости, с которой ты выполняешь парашютирование. В свою очередь сваливание ведет к повышенной вертикальной скорости и последующему козлению по полосе, капотированию, сломанным стойкам шасси, отбитой задницей и прочим радостям. Опять же это в идеале. Если же в момент сваливания возникнет какое-то скольжение - начнет развиваться самый настоящий штопор и самолет начнет заваливаться на крыло и потихоньку разворачиваться боком. И все на высоте два метра над землей, ага.
В общем, посадка на три точки - то еще приключение для новичка :))

Итак, опустив все сложности летчика поршневой авиации - вы добились своей цели и самолет в штопоре. Поздравляю! Теперь вы можетеоткинуть фонарь, взять парашют и выпрыгнуть из самолета, чтобы встретить храбрую смерть вида "хвостовым оперением по башке на!"попробовать применить указанную в начале поста магию. Для выхода из штопора нам надо восстановить нормальное обтекание крыльев и хвостового оперения самолета, поэтому мы:
1) Отдаем ручку от себя - так мы пытаемся уменьшить угол атаки и перейти в пикирование с набором скорости.
2) Если п.1 не помогает (или если мы уже в самом настоящем штопоре и руля высоты тут явно уже не хватит) - со всей дури давим педаль против вращения, таким образом мы создаем скольжение внутрь штопора, которое уменьшает центробежный кабрирующий момент и соответственно таким образом помогаем отклонить нос вниз. Как только нос отклонится и нормальная обдувка крыльев восстановится - самовращение прекратится, мы перейдем в пикирование.
3) Если п.2 тоже оказывает слабое впечатление на текущий режим полета - отклоняем элероны в сторону вращения, фактически это приводит к тому же, что и п.2. Кстати говоря, есть еще такое правило для запоминания скольжений: "шарик (указатель скольжения) идет за рукой и боится ноги". То есть если вы перемещаете рус вправо - шарик идет за русом вправо и вы переходите в вираж со скольжением. Добавляем правую педаль - и шарик возвращается в центр, получается так называемый координированный вираж (без скольжения).
3.1) Магию пунктов п.1-п.3 вообще говоря при выходе из полноценного штопора можно применять одновременно и сразу, без попунктного ожидания результата. В случае штопорения на высоте менее 200 метров не лишним будет также материться и молиться. Ну или если вы летите на современном истребителе - поглаживать свободной рукой "яйца" и готовиться их дернуть.
Кстати говоря, "яйца" - это не то, что вы подумали, а ручки между ног пилота, приводящие в действие катапультное кресло :)
4) Что касается газа - здесь многое зависит от самолета, от направления штопора и от направления вращения винта. Как минимум можно заметить, что убрать газ будет не лишним - таким образом проще понимать, какие потоки действуют на самолет (а точнее игнорировать наличие обдувки винтом). Однако не все так просто - в частности, на як-52 рекомендуют для вывода из штопора добавить газ, поскольку это создает дополнительный пикирующий момент из-за особенностей центровки самолета.

При попадании в штопор вопреки своим желаниям нельзя:
1) Тянуть РУС на себя в попытке вывести самолет "из пикирования" - так вы успешно перейдете из обычного или прямого штопора в плоский, но станет ли вам от этого легче?
2) Тянуть РУС против вращения влево или вправо - да, это хорошая попытка препятствовать вращению самолета, но так вы только его ускорите.
3) Давить педали в сторону вращения - я не имею ни малейшего представления, зачем вам это может понадобиться, но не стоит этого делать по той же причине, что и описанной в пункте два.

В завершении замечу, что кроме обычного (прямого) штопора и плоского штопора еще бывает перевернутый штопор.


За сим данная лекция заканчивается.


[И чтобы два раза не вставать :)]

Tags: вирпильское
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 18 comments