Практика применения авторотации, в т.ч. - осевой

[Jan]

Пытался осознать - что это и зачем это. По факту - это обычная авторотация с нулевой поступательной скоростью. Есть некоторые уточнения, т.к. велико разночтение - сам столкнулся.

Вариант 1.
- Мы тут осевую авторотацию выполняли с высоты в 300 метров!
- Как?
- Скорость почти ноль, коррекция на ноль, шагом подбираем обороты НВ, РАЗГОНЯЕМСЯ до 70 узлов, далее - как при обычной авторотации!

Вариант 2.
- Висим на 30-40 метрах. Убираем коррекцию и с приличной вертикальной скоростью летим вертикально вниз. У земли на высоте метров 5 тянем шаг "под мышку". Если начать тянуть раньше - можно сначала остановиться, а потом уж рухнуть с метров 5-10... Так что раньше, чем нужно, тянуть нельзя. Помогает выжить при отказе двигателя на небольшой высоте и околонулевой скорости.

Разница в этих двух вариантах только в том, что с высоты, большей, чем 50 метров, можно успеть набрать поступательную скорость (ручку ЦШ вперед) и далее классическая авторотация. А на высоте до 50 метров поступательную скорость набрать не удастся, так что вниз и ловить момент для взятия шага в весьма активном темпе.

Т.е. "осевой авторотации" с высоты большей, чем 50 метров, фактически не существует. . Вернее, можно, конечно, и с 500 метров исполнить, но уверен, что вертикальная скорость будет такова, что притормозить вертолет для более-менее мягкой посадки уже не удастся.

Естественно, что все данные эмпирические, упоминания о данном упражнении пока нигде не нашел. Все для R-44.

Может, откомментирует кто?

[челавиа]

При переучивании на МД-520 выполняли авторотацию со 150 м и V=0, шаг вниз, почти отвесное пикирование для разгона до 60 узлов и с 20 м начало выравнивания.

Авторотация с 8-10 м, шаг вниз и с 2-3 м начало выравнивания шагом соразмерно с приближением к земле (выполнение только с инструктором).

Авторотация с 2-4 м, выравнивание шагом соразмерно с приближением к земле.

Это перечислены безопасные упражнения. При выполнении авторотации выше 10 м и ниже 100 м уже все зависит от опыта и уже возможно разрушение матчасти.

[Jan]

Вот и я о том же.. Просто тут в клубе услыхал фразу из толпы инструкторов:
- Ну лечу я, значит, вижу, в ворота не попадаю по высоте и на ОСЕВОЙ авторотации захожу в них..

Если бы это не инструктор был - я бы ничего, понял, а так..

[vova_k]

- Висим на 30-40 метрах.

Речь идет о R44 ? У меня РЛЭ под рукой нет, но насколько помню, в диаграмме height-velocity запретная зона при нулевой поступательной скорости находится от 3 (трех) до ста с лишним (120 или 150, точно забыл) метров. Т.е. висеть на 30-40 метрах согласно РЛЭ НЕЛЬЗЯ.

Кроме того, знаю инструктора, которого другой инструктор (оба с огромным опытом) уболтал составить ему компанию для выполнения осевой авторотации как раз из этой запретной зоны - типа, он секрет знает. Результат - не поддающийся ремонту вертолет, не поддающийся окончательному лечению позвоночник моего знакомого и довольно серьезная травма у зачинщика...

[Jan]

Ну, от 3 метров - это перебор. Ground effect до 10-11 метров, в спорте висение на 11 метрах - завершающая стадия упражнения "развозка грузов". Посмотрю в РЛЭ.

[Misha]

"Возвращаясь к напечатанному"

Вчера и сегодня пробовал эту самую осевую авторотацию. Практическое применение она нашла как раз в спорте - упражнение на навигацию: когда надо пройти створ ворот на высоте не более 50 метров, а ты приближение этого створа прозевал и идешь высоко - или когда ты увидел мишень с высоты метров 300, а что на ней нарисовано, хрен разглядишь. Итак, на высоте 300 или чуть больше метров вертолет выставляется правым боком к направлению движения (как над землей для быстрой остановки), воздушная скорость падает до 0, шаг вниз, коррекция убирается. Обороты НВ регулируются шагом, естественно. Сыпется вниз довольно быстро. Метрах на 70 или больше - перевод в пикирование и вывод со скоростью узлов 40-50, с восстановлением оборотов двигателя. Эмпирическим путем установлено, что такой способ снизиться существенно быстрее нарезания спиралей на той же авторотации.

Ну и, естественно, такая авторотация нужна для точного попадания на площадку, которая оказалась под тобой в момент отказа. При вертикальном снижении можно даже сдать чуть назад - также не нарезая спирали.

Сегодня замерили вертикальную скорость на осевой авторотации: набрал 500 метров, пошел вертикально вниз. На высоте 400 метров включили секундомер. На высоте 100 метров остановили секундомер и начали выводить вертолет в горизонтальный полет.

300 метров преодолели за 27.8 секунд - т.е. вертикальная примерно 11 м/сек. Не слишком быстро, если учесть, что вертикальная на авторотации с поступательной скоростью 50 узлов составляет около 7 м/сек (как парашютист) и гасится шагом достаточно легко. Думаю, при 11 м/сек железо пострадает, а люди выживут (хоть и не без повреждений).

Вопрос этот возник на случай посадки на авторотации в "колодец" - на поляну, например. Т.е. гасишь поступательную скорость над поляной на высоте 30-40 метров - и пошел вертикально вниз. Скорость будет явно меньше 11 м/сек. Этот случай, кстати, за пределами РЛЭ - но мне применение осевой авторотации показалось более предпочтительным, чем приземление на кроны деревьев или в стены строений.


Предвидя вопросы: на борту я был не один, конечно же - продолжаю учиться

[helisky]

Коротенько.
Известны четыре режима работы несущего винта:
- осевое обтекание;
- косая обдувка;
- авторотация;
- вихревое кольцо.
Хочется напомнить о четвертом пункте на примере аэродинамики вертолета Ми-8.
Режим вихревого кольца наступает в диапазоне воздушной скорости 0 - 40 км/час и вертикальной скорости снижения 4-6 м/сек. Безопасный выход из этого режима возможен только увеличением воздушной скорости, конечно, при достаточном запасе высоты. А поэтому, все испытательные (тренировочные) полеты на предмет "осевой" авторотации просто опасны. Если кому-то и повезло, то только благодаря встречному ветру скоростью более 40 км/час (примерно 11 м/сек).
Рекомендации.
1. Взлет производить по-возможности с ИВВП энергично до достижения Vtoss;
2. При взлете вне зоны ВВП вертикальный набор выполнять с небольшим смещением назад, чтобы держать в поле зрения площадку на случай отказа двигателя для аварийного приземления на нее. Помнить, что начало взятия ручки шаг-газ (подрыв) соответствует высоте 0,6 высоты висения, на которой отказ произошел. Например:
отказ на высоте 10 метров - начало взятия ручки 6 метров.
3. Расчет на посадку, снижение и посадку выполнять в диапазоне воздушной и вертикальной скоростей, исключающих возникновение вихревого кольца, учитывая скорость и направление ветра.
Успехов!

[Jan]

вертолет выставляется правым боком к направлению движения

Если ты летел на 50 узлах, затем подставил правый бок, то в любом случае у тебя скорость не нулевая. Если относительно ротора смотреть. Т.е. набегающий поток в любом случае имеет место?
Или это та самая страховка от "вихревого кольца"? Которое на R-44 поймать еще надо суметь, если не ошибаюсь.


И до самых нижних 100 метров у тебя была скорость воздушная на нуле??? Любопытно. Покажешь?

[lt.ak]

...Хочется напомнить о четвертом пункте на примере аэродинамики вертолета Ми-8.
Режим вихревого кольца наступает в диапазоне воздушной скорости 0 - 40 км/час и вертикальной скорости снижения 4-6 м/сек. Безопасный выход из этого режима возможен только увеличением воздушной скорости, конечно, при достаточном запасе высоты. А поэтому, все испытательные (тренировочные) полеты на предмет "осевой" авторотации просто опасны. Если кому-то и повезло, то только благодаря встречному ветру скоростью более 40 км/час (примерно 11 м/сек).
...

вообще то для возникновения вихревого кольца (vortex rings, settling with power) необходимы три условия
1. Скорость ниже скорости ETL (зависит от вертолета, обычно в диапозоне 16-24 узлов, или 30-45 км/ч)
2. Вертикальная скорость снижения больше 300 feet/min или 1.5 м/сек
3. Мощность двигателя передаваемая на несущий винт больше 20%

при авторотации описаной Мишей 3-го условия нет ... но это не значит что я рекомендую подобные упражнения без опытного инструктора на борту ...

[lt.ak]

вертолет выставляется правым боком к направлению движения

Если ты летел на 50 узлах, затем подставил правый бок, то в любом случае у тебя скорость не нулевая. Если относительно ротора смотреть. Т.е. набегающий поток в любом случае имеет место?
Или это та самая страховка от "вихревого кольца"? Которое на R-44 поймать еще надо суметь, если не ошибаюсь.


И до самых нижних 100 метров у тебя была скорость воздушная на нуле??? Любопытно. Покажешь?

"вихревого кольца" без момента двигателя быть не может - вертолет опережает создаваемые вихревые потоки ...

На диаграмме Высота-Скорость нулевой скорости на уровне моря при полной загрузке соответствует 400 футов ... 100 метров это примерно 330 футов, но и Миша не с полной загрузкой упражнялся ... ... так что более менее в рамках предписанного ...

[Misha]

вертолет выставляется правым боком к направлению движения

Если ты летел на 50 узлах, затем подставил правый бок, то в любом случае у тебя скорость не нулевая. Если относительно ротора смотреть. Т.е. набегающий поток в любом случае имеет место?
Или это та самая страховка от "вихревого кольца"? Которое на R-44 поймать еще надо суметь, если не ошибаюсь.

Если подробнее, то воздушная скорость погасилась не просто выставлением машины правым боком по курсу, но еще и оборотом против часовой стрелки. Короче, указатель воздушной скорости все время показывал "0"

И до самых нижних 100 метров у тебя была скорость воздушная на нуле??? Любопытно. Покажешь?

Сам пока не покажу - но Ракитский или 12345 могут показать.

"вихревого кольца" без момента двигателя быть не может - вертолет опережает создаваемые вихревые потоки ...

Именно так. Выход из режима авторотации: сначала набор воздушной скорости в пикировании - потом подключение двигателя к ротору.

[L13]

Как совершенно правильно заметил lt.ak без подвода мощности от двигателя к винту "вихревое кольцо" невозможно.Только не потому, что вертолёт опережает "создаваемые вихревые потоки", а потому, что их нет.Обтекание НВ совсем другое и по виду и по физической сути.И если есть высота то выйти их "вихревого кольца" можно перейдя на авторотацию.
helisky я понимаю. что догмы "советской школы" прочно вбиты ещё при первоначальном обучении, но вы вроде как и с "ненашенской" техникой знакомы это про "все испытательные (тренировочные) полеты на предмет "осевой" авторотации просто опасны".То, что Миша описал это обычное упражнение Robinson Safety Course.Там ещё не так "хулиганить заставляют
1.Каким образом связан "энергичный взлёт" и "вихревое кольцо"?А если вес и размеры площадки позволяют взлетать "медленно и печально"?
2.А вот это рекомендация для взлёта по так называемой категории А для вертолётов сертифицированных для этой самой категории и с ограниченных площадок.Например с крыш зданий.На более менее нормальной площадке, а тем более аэродроме не нужно.Да и на Робинзоне крайне не советовал бы начинать подрыв на 6 метрах.Если конечно позвоночник жалко.
3.А с этим естественно согласен.
Jan боком просто быстрее тормозишься и держишь в поле зрения площадку.А вот "покажешь" нужно с инструктором и естественно опытным.

[lt.ak]

Как совершенно правильно заметил lt.ak без подвода мощности от двигателя к винту "вихревое кольцо" невозможно.Только не потому, что вертолёт опережает "создаваемые вихревые потоки", а потому, что их нет.Обтекание НВ совсем другое и по виду и по физической сути....

ну наверно я не совсем точно выразился ... с русскими терминами у меня проблемы ... я имел в виду что вертолет опережает "возмущенную своим присутствием воздушную среду" ... ну или что то в похожем роде ...

[helisky]

L13!
Рекомендации в общем-то на случай отказа двигателя (двигателей), а не вихревого кольца. К полемике не расположен. С особенностями конструкции и аэродинамики вертолета R-44 знаком мало, живого интереса к этим вопросам не питаю, а потому разделить ваших чаяний, к сожалению, не могу.

[Misha]

К полемике не расположен. С особенностями конструкции и аэродинамики вертолета R-44 знаком мало, живого интереса к этим вопросам не питаю

Раз так - стоило ли довольно безапелляционно утверждать, что мои упражнения опасны?