Минимальная и максимальная скорости в зависимости от высоты

[12345]

выделено из http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php? ... 3&start=92 ...

...
Интересно. Отметил для себя, что на высотах >2 км вертолет постепенно начинает превращаться в самолет. Но если у самолета ограничение только снизу (падение скорости приводит к срыву в штопор), то у вертолета есть еще и ограничение сверху - в разрежённом воздухе срыв потока на лопостях наступает раньше, а значит максимальная скорость сдвигается к меньшим значениям. Чем выше, тем на меньшей скорости начинается срыв потока, однако тем большая скорость нужна для поддержания аэродинамических свойств вертолета. Получаются тиски, которые зажимают пределы пилотирования, и чем выше высота, тем туже жмут тиски. Пределы безопасных скоростей ужимаются сначала от 30 до 80, затем от 40 до 70 узлов, а затем от 50 до 60 узлов. В какой-то момент оказывается, что ты можешь лететь лишь на единственной скорости, балансируя на ней, как на острие игле. Чуть меньше - сыпешься, чуть больше - сыпешься. А если учесть, что эта игла зависит от температуры, загрузки и ветров, которые в горах порой труднопредсказуемы, то это и составляет основную опасность горных полетов.

По моему скромному представлению факт(и причины тому) уменьшения максимальной скорости с ростом высоты(см. РЛЭ), а при этом так же истинные(а не озвученные) причины сужения диапазона скоростей КВС обязан знать ещё на пороге получения пилотского.

[lt.ak]

вот иллюстрация для культурного обсуждения ...

MinMaxV_Altitude.JPG (6.27 КБ) 9067 просмотров

[zenon]

Да обсуждать тут особо нечего. Теоретически все мы много чего знаем. И в книжках много чего написано. Я хотел лишь сказать, что суть любой лётной учебы состоит в практическом освоении и в практической проверке теоретических знаний. Можно великолепно знать теорию полёта, но надо сесть в кабину, чтобы научиться летать. Можно отлично понимать теорию авторотации, но надо практически выполнить их сотни раз, чтобы научиться им. Можно ниизусть знать графики потребной и располагаемой мощности, но пока ты ручками, ножками и попкой не прочувствуешь, каково это на предельных высотах, эти знания останутся пассивным багажом. Что называется, в одно ухо влетели, в другое вылетели. Нельзя научиться горным полетам по графикам. Точка.

[Ритон]

Точка, спору нет, но эта тема не разбор полетов и методологии обучения.
В этом разделе лучше цитировать учебники Ромасевича или Володько ( глава "траблы в горах") и РЛЭ, чем популяризировать. во многих пособиях это раздел "полет вертолет на практическом потолке" пропущен.

Логика подсказывает, что на максимальной высоте и у самолета, и у вертолета любое действие приводит к снижению высоты. На то она и максимальная.
It.ak, а это не cамолетный график?
Мне кажется у вертолета на номинальном режиме график будет начинаться не на оси высота, а на оси скорость. В верхней точке графика и самолет, и вертолет могут выполнять полет с единственной скоростью, близкой к наивыгоднейшей.

[Helimobil]

Летали в горы на 2000...2500 м с подбором площадок и выполнением посадок на пределе мощности (висение тут если и возможно, то только с падением оборотов несущего винта и воем сирены).

А вы не заметили, что там где вы садились с "писком", взлетали потом без "писка"?

[zenon]

Не заметил... С скорее с точностью до наоборот. При определенной сноровке и умении сесть всегда можно. А вот взлететь далеко не всегда. Одно из умений горных полетов состоит в том, чтобы подбирать такие площадки, которые потом позволят улететь при недостатке мощности.

[Helimobil]

Не заметил... С скорее с точностью до наоборот.

Странно... Особенно учитывая посадку по такой методе

На площадку нужно нестись не теряя скорости и высоты, лишь в самый последний момент гася скорость и буквально сналёту шлепаясь на пятачок в горах.

Ну да ладно, здесь, возможно, небольшое преувеличение в угоду красочности. Да и Crazy_duck опубликовал опровержение , хотя большой ясности не внес:

как раз тут как нигде надо одновременно гасить скорость и высоту, но на равнине это и правда делают по другому.

Вот и интересно, как же все-таки это делают настоящие горные пилоты.
Я несколько раз наблюдал, как весьма хорошо подготовленные пилоты (но без горного опыта) теряли обороты при посадке, причем на такой высоте, где R44 еще неплохо висит (2000...2500 м).
Невысоко, может быть метр-полтора, вертолет плавно садится, все в безопасных пределах. Я чувствую, даже не глядя на прибор, что вот сейчас запищит сирена, но внятно объяснить почему - не могу. Взлетает-то он потом нормально! Ну да, заход может быть чуть быстрее, чем надо в конце, торможение чуть более интенсивное, и закончено чуть раньше. Но мощности на висение должно хватать, по идее. Гувернер тормозит? А почему? Зажим ручки исключаю. Приемистость двигателя?
Кстати, насчет гувернера. При энергичном взятии ручки на себя и/или опускании шага обороты растут очень быстро, гувернер не успевает отработать. Тоже интересно, почему. Слишком быстро идет раскрутка винта из-за пониженного профильного сопротивления или сам гувернер тормозит? Хотя чего ему тормозить, давление на него никак не влияет.

[Helimobil]

И еще пара вопросов по Робинсону, которые хотелось бы обсудить. Вот например:

50 узлов это роскошь, идешь почти на проталкивании .

Саш, это как? Есть кривая мощности, там самый низ на 53 узлах, а на меньшей скорости потребная мощность растет (равно как и на большей скорости). Объясни на пальцах

… При попытки набрать скорость, хотя бы 40 узлов, резко падает вертикальная. …. В потоках скорость не больше 20 узлов, больше не вытягивает-валишься вниз... Меньше 20 тоже плохо начинается сильная дисбалансировка. Вот так и серфишь не по графикам

Миш, как ты наверное догадываешься, никуда законы физики не деваются. Чудес не бывает. Поскольку высоко и воздух разрежен, уменьшение подъемной силы прходится компенсировать увеличением углов атаки, доводя их до критических, при этом увеличивается сопротивление ротора и остатки мощности уходят на поддержание оборотов, а не преодоление сопротивления миделя(как внизу). Кроме того, увеличения поступательной скорости при критическом роторе начинает рассширять зону срыва на отступающей лопасти. Так что с физикой всё в порядке.

12345 правильно обрисовал ситуацию, только без цифр. Но те самые кривые Жуковского, на которые ссылается Misha, с высотой смещаются вверх и немного вправо, так что Vэк (экономическая скорость) незначительно растет. Правда, говорят, что потом, после 3000м, она начинает немного падать из-за опережающего усиления индуктивного сопротивления ротора на больших углах атаки, но насколько – непонятно. Я думаю, что ни 20, ни 30 узлов не являются Vэк, потому что даже по ощущениям эти скорости относятся ко вторым режимам. Так что же мешает разогнаться до Vэк? Срыв на отступающей лопасти? Ну так и он не должен наступать раньше Vэк. А может, волновой кризис на наступающей лопасти? Там все-таки холодно…

[zenon]

На 2000-2500 м Raven I если и висит вне влияния земли, то только при не очень высокой температуре и при весьма умеренной загрузке. Загляните в РЛЭ, убедитесь. Не далее, как вчера, два мужика с общим весом 200 кг и запасом топлива 100 л при температуре +15 на высотк 2400 метров довольно легко теряли обороты (в запланированных экспериментах) вплоть до воя сирены. Потерять там обороты можно легко и непринужденно по целому ряду причин. Например, при неаккуратной работе шагом, при чересчур резких маневрах, при резких порывах и турбулентности воздуха. Всё это способно мгновенно снизить эффективность ротора. И если на равнине это не замечается, то когда всё на пределе, это сразу заставляет вертолет снижаться, а ловя его шагом, пилот загружает ротор так, что двигатель не справляется и обороты несущего винта падают. Именно поэтому на высоте резкие движения органами управления противопоказаны.

[Helimobil]

Потерять там обороты можно легко и непринужденно по целому ряду причин. Например, при неаккуратной работе шагом, при чересчур резких маневрах, при резких порывах и турбулентности воздуха. Всё это способно мгновенно снизить эффективность ротора. И если на равнине это не замечается, то когда всё на пределе, это сразу заставляет вертолет снижаться, а ловя его шагом, пилот загружает ротор так, что двигатель не справляется и обороты несущего винта падают. Именно поэтому на высоте резкие движения органами управления противопоказаны.

Ну да, все правильно. Видно, что вы там не зря время теряете . Но это прописные истины, что, впрочем, не умаляет их значения. Я же речь веду не об этом. Как правильно сказал Ритон:

эта тема не разбор полетов и методологии обучения

Речь идет о теоретическом обосновании тех или иных явлений, с которыми мы сталкиваемся в горах. Вы справедливо замечаете, что в книгах много чего написано. Но при внимательном прочтении выясняется, что там еще много чего не написано.

[lt.ak]

Речь идет о теоретическом обосновании тех или иных явлений, с которыми мы сталкиваемся в горах. Вы справедливо замечаете, что в книгах много чего написано. Но при внимательном прочтении выясняется, что там еще много чего не написано.

именно с этой мыслью и создавалась ветка ...

быстренько глянул в RFM R44 Raven I и сделал несколько предположений и вот какой "конверт" скоростей получился (вес 2200 фунтов)

красный ромб - из таблицы "Потолок висения без влияния земли" (раздел 5),
синие ромбы - из таблицы "Предельно допустимая скорость" (раздел 2),
красная линия - примерная зависть которая использовалась при создании таблицы "Предельно допустимая скорость",
красный пунктир - экстраполяция влияния срыва обратной лопасти на максимальную скорость (потеря примерно 4.4 узлов на каждую тысячу футов),
зелёный пунктир - примерная граница скоростей на максимуме доступной мощности ... максимум я предположил примерно 15 тысяч (из потери 1 дюйма "мощности" на каждую тысячу в двигателях без турбин) ... если не изменяет память - мне удавалось поддерживать полёт с нулевой вертикальной скоростью при 55 узлах примерно на 14 дюймах ... то бишь 30 - 1 - 14 = 15 ...
синий пунктир - очевидно ...

[lt.ak]

It.ak, а это не cамолетный график? .

это из "библии" Wayne Johnson-а ...

[Helimobil]

Все правильно. Именно такой график и приводят все ученые книжки по аэродинамике вертолетов. Здесь характерно то, что полет на потолке возможен только на Vэк и что скорость срыва никогда не бывает меньше Vэк. И что сама Vэк растет с высотой (правда до определенной высоты, потом начинает незначительно падать, но что для наших целей эту зависимость вполне можно рассматривать как линейную).
Однако, в аэродинамике единственным методом получения достоверной информации является эксперимент и в действительности все оказывается не так, как на самом деле .
Я тоже замечал, что на большой высоте, там, где вертолет может лететь 50 узлов только со снижением, на 30-ти и даже 20-ти узлах он летит вполне горизонтально и может даже чуть-чуть набирать. Но на этой скорости он очень неустойчив, что явно свидетельствует о вторых режимах (там, где скорость меньше Vэк). Можно, конечно, предположить слабую технику пилотирования, которая не позволяет выдерживать нужный режим, плюс турбулентность и т.д. Но если мы исходим из того, что Vэк лежит в районе 50 узлов и вертолету хватает мощности чтобы лететь на 30 узлах, то что мешает ему лететь на 55-60 узлах, где он намного устойчивей и пилотирование соответственно проще? Есть соображения на этот счет?

[Misha]

Может, собака порылась в KIAS и KTAS?

[lt.ak]

... вертолету хватает мощности чтобы лететь на 30 узлах, то что мешает ему лететь на 55-60 узлах, где он намного устойчивей и пилотирование соответственно проще? Есть соображения на этот счет?

Может, собака порылась в KIAS и KTAS?

разница в IAS и TAS (без разницы узлы или что то другое ) на 14 тысячах футов примерно четверть ... но никак ни в половину ...