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 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 18 comments