Блок управления основным ротором отвечает за горизонтальный полет. Он изменяет угол поворота вращающихся элементов ротора и распределяет ПС. Если тяга больше в области носа, «вертолет» движется вперед. Если он переключается на хвост — автомобиль летит назад.
Как устроены вертолеты: почему они никогда не поднимаются выше облаков
Знаете ли вы, зачем вертолету нужен хвостовой винт? Некоторые люди думают, что это для того, чтобы продвинуться вперед. То есть, основной ротор поднимает машину вверх, а хвостовой ротор перемещает ее по горизонтали. В действительности это не так. Когда вы пытаетесь управлять вертолетом с пропеллером, он начинает крутиться на месте. Хвостовой ротор необходим для компенсации этого вращения. Как вертолет летит вперед? Может ли он летать вверх ногами? Почему он не может парить над облаками? А что скрывал от Малыша упитанный человек с пропеллером? На эти вопросы ответили эксперты в программе «Знаете что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Фигуры высшего пилотажа
Совместный полет истребителей Су-30СМ и ударных вертолетов Ми-28Н. В течение нескольких минут боевые машины держат в воздухе единый строй. На первый взгляд, в этом нет ничего необычного. Но на самом деле это один из самых сложных приемов командного каскадерства.
«Скорость составляет около 220 километров в час. И особенность в том, что мы остаемся в строю. Потому что если в самолетах все части закреплены и можно практически перелетать с крыла на крыло, то для вертолета формационный полет — это полет с минимальным расстоянием между частями и вращающимися лопастями», — говорит Владимир Корев, заслуженный летчик-испытатель РФ.
Дозаправка вертолета в воздухе
Но почему истребитель должен летать со скоростью вертолета? В ходе обучения наши пилоты оттачивают свои летные навыки, а иностранные пилоты практикуются в дозаправке в воздухе.
Пилот вертолета должен поддерживать ту же скорость, что и самолет-заправщик, и сохранять минимальное расстояние. Одно неверное движение — и лезвия разрывают топливопровод.
«Вы не представляете, как это сложно для всех — и для вертолета, и для самолета. Вертолет достигает самолета, у него длинная рука. Заправочный шланг попадает в специальный желоб, в который должен попасть вертолет», — объясняет Дмитрий Кузякин, преподаватель Московского физико-технического института.
Вертолет: особенности
В самолете подъемная сила создается за счет скорости и конфигурации крыльев. Подъемная сила вертолета совсем другая. Максимальная высота полета редко превышает 3000-3500 м. Подъемник использует двигательную установку и основной ротор. Его скорость не сравнима со скоростью самолета, но вертолет может легко взлетать без посадки, садиться на неподготовленную полосу, зависать над землей и двигаться боком.
Согласно руководству, пилотам не разрешается выключать двигатели при посадке на высоте 3 000 метров и более. Нормальная работа возможна для большинства вертолетов на расстоянии до 4,5 км. Выше этого предела воздух становится разреженным, и лопасти винта должны иметь экстремальные углы атаки. Это может привести к нештатным ситуациям.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕРТОЛЕТОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
§ 1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРТОЛЕТОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
Читайте также: Learjet 45XR от Bombardier Aerospace — признанный лидер среди легких самолетов
К особенностям эксплуатации вертолетов зимой относятся обязательные действия летного и технического персонала по обеспечению бесперебойной работы в условиях низких наружных температур, наличие снежного покрова на аэродромах и посадочных площадках, а также явления обледенения в полете и на земле в условиях снегопада и метели.
Эти климатические особенности зимнего сезона (а в некоторых географических районах этот период длится большую часть года) делают необходимым адаптацию вертолета специально для использования в зимних условиях. Если вертолет не подготовлен к зимним условиям, он не сможет надежно работать.
Влияние зимних условий на вертолетные агрегаты и различные системы следующее.
1. низкие температуры наружного воздуха повышают вязкость масел и смазок, используемых в масляной системе двигателя, коробке передач, шарнирах основного и хвостового роторов и т.д., вызывая их неисправность. На системы охлаждения силового агрегата (а также масляную систему) влияют низкие наружные температуры, и системы недоохлаждаются (даже при экстремальных настройках), что приводит к искусственному уменьшению отверстий в воздушных каналах
При температуре ниже минус 30° C резиновые изделия теряют свою эластичность, что приводит к многочисленным утечкам из гидравлических узлов и магистралей, утечкам в воздушной системе и другим неисправностям из-за потери эластичных свойств резины.
2. из-за эффекта обледенения лопасти несущего и хвостового винтов и фюзеляж вертолета всегда должны быть закрыты специальными чехлами (при стоянке на земле). Состояние чехлов всегда должно контролироваться, так как они могут примерзнуть к покрываемым поверхностям, что потребует дополнительных работ по снятию чехлов и тем самым задержит готовность вертолета к полету.
Риск обледенения вертолетов во время зимних полетов существует практически при всех крытых полетах, но наибольший риск — при крытых полетах при отрицательных температурах (д о-10°C). В этих условиях интенсивность льда максимальна.
Если лопасти основного ротора обмерзают во время полета, аэродинамические характеристики и вес основного ротора уменьшаются, что приводит к потере оборотов, уменьшению тяги и, следовательно, невозможности продолжать полет.
3. во время снегопадов и метелей снег будет проникать внутрь вертолета, даже если он припаркован снаружи, даже если он хорошо укрыт. Если снег не удаляется из отсеков, он легко оттаивает (например, при прогреве двигателя), а затем снова замерзает, превращая снег в лед, который замораживает многие части вертолета и силовой установки, делая невозможным управление вертолетом в полете. Кроме того, снег, проникающий в тормоза колес вертолета, значительно ухудшает эффективность торможения.
Перечисленные выше факторы, характерные для зимних операций вертолетов, ясно показывают, что вертолеты должны быть заранее подготовлены к зимним операциям. Эта подготовка должна быть проведена до наступления зимних погодных условий. Рекомендуется совмещать его с работами по техническому обслуживанию. В то же время все рабочее оборудование и инструменты должны быть подготовлены к работе в зимний период,
Разновидности
Для того чтобы объективно определить эксплуатационные характеристики, необходимо различать, к какому типу относится вертолет. Максимальная высота полета может быть определена для четырех подкатегорий турбовинтовых самолетов, на которые они классифицируются FAI в соответствии с их конструктивными характеристиками.
Помимо вертолетов, определяются также автожиры, в которых несущий винт не изменяет угол шага и используется только для создания подъемной силы. Другая подкатегория — это ремесло конвертера. Их пропеллеры вместе с двигателями направлены вверх во время взлета, а во время горизонтального полета они вращаются и функционируют как пропеллеры самолетов. Существует отдельный подкласс турбовинтовых самолетов, которые используют аэродинамические боковые поверхности в фюзеляже (крылья) в дополнение к основному ротору для создания подъемной силы.
Все вертолеты также делятся на пять групп в зависимости от взлетного веса: от 500 кг до 4 500 кг. Кроме того, определяется вид предполагаемого использования: гражданское или военное. Их можно разделить на различные подкатегории в зависимости от их предназначения: Транспортные вертолеты, многоцелевые вертолеты, поисково-спасательные вертолеты, пожарные вертолеты, сельскохозяйственные вертолеты, крановые вертолеты и другие.
Читайте также: Лучшие места и интерьер салона на Boeing 777-300 компании Emirates.
Осторожно, ЛЭП! или Главная опасность пилотирования на малой высоте
«LP, LP, LP! Пропеллер! ЛЕП!» — таковы были последние слова, произнесенные экипажем Ми-8, на борту которого находился губернатор Красноярского края А. Лебедь. Вертолет разбился 28 апреля 2002 года в Красноярском крае, врезавшись в линии электропередач. Это был самый нашумевший случай столкновения вертолета с линиями электропередач, но, к сожалению, не единственный.
Преподаватель Академии имени Жуковского в Красноярске. По словам Евгения Матвеева, преподавателя Академии имени Н.Е. Жуковского, каждая четвертая авария вертолета происходит из-за столкновения с тросами. А Федеральная авиационная служба сообщает, что с 1991 года по май 2013 года в России произошло 66 авиационных происшествий, в которых самолеты столкнулись с линиями электропередач. Подавляющее большинство задействованных воздушных судов были вертолетами.
Распределение столкновений воздушных судов с линиями электропередачи по категориям воздушных судов
Вертолет может столкнуться с линиями электропередач во время взлета и начального набора высоты, захода на посадку и полета на малой высоте (до 50 м). И это несмотря на то, что многие миссии с участием вертолетов зависят от их способности летать на малой высоте: например, патрулирование дорог, доставка компонентов для установки мачт мобильной связи, полевые исследования и т.д. Таким навыкам пилотирования обучают отдельно и очень серьезно, но количество авиакатастроф из-за тросов пока не уменьшилось.
При визуальном осмотре рекомендуется оценить расстояние до опасных проводов периферийным зрением, так как провода могут казаться ближе или дальше, чем они есть на самом деле, если смотреть на них «вблизи».
В идеале кабели пересекаются под прямым углом к столбам, установленным рядом с ними. На практике, однако, это не всегда так. Силовые кабели больше не видны с расстояния 50 метров. А что означает это расстояние для вертолета, летящего со скоростью не менее 50 км/ч? При такой скорости автомобиль пролетает 14 метров в секунду. Получается, что у пилота есть менее четырех (!) секунд на маневр. Кроме того, кабели практически не видны даже при ярком солнечном свете, а в тумане, снегу или сумерках они прекрасно сливаются с окружающей средой. Развитие телефонии, мобильной связи и транспортных сетей превратило пространство между населенными пунктами в колючего ежика со столбами и вышками вместо иголок, а что уж говорить о городах, которые «до глаз» заполнены кабелями. И именно в таких условиях летают полицейские, скорые, спасательные и частные вертолеты. Конечно, риск задеть кабель или саму мачту высок, если вертолет приземляется не на открытом поле.
На этом видео https://www.youtube.com/watch?v=sGQiy3Kqfzs видно, например, что вертолет был почти на земле, но все же коснулся мачты своим винтом. До столкновения оставалось всего полтора метра.
Столкновение с линией электропередачи не всегда приводит к трагическим последствиям (если только вы не считаете таковыми отключение дома и дорогостоящие восстановительные работы). Конструкция этого вертолета, например, не повреждена и может продолжать полет, но в данном случае все гораздо трагичнее. Человеку, не знакомому с вертолетами, может показаться странным, что тонкий кабель может представлять опасность для серьезной машины. Для иллюстрации приведем выдержку из статьи, опубликованной в журнале Helicopter Industry: «Во время выполнения задания в Афганистане вертолет Ми-24 столкнулся с одним силовым кабелем. При столкновении силовой кабель разорвал фонарь командира экипажа, чудом не оторвав ему голову, и прошел под двигателями, где смыл масляные баки. Трос оборвался под весом десятитонного двигателя, оставив глубокие выемки на обеих сторонах корпуса. Когда обломки крыши ударили в двигатели, они сломались. Тем не менее, пилоту удалось «упасть» перед самолетом. Счастливчик. А скольким не повезло?»
Меры предосторожности
Эксперты, готовящие рекомендации по авиационной безопасности, призывают составить карту препятствий на земле, посмотреть, где по маршруту проходят линии электропередач, тщательно изучить местность и не отклоняться от маршрута по (хотя бы теоретически) знакомой местности. Никто не будет оспаривать логику этой идеи, но идеализированный подход к проблеме вряд ли окажет значительное влияние на снижение количества авиакатастроф. Например, экипаж может потерять ориентацию в пространстве из-за ухудшения погодных условий и все равно задеть злополучные тросы. Следовательно, полеты в условиях плохой видимости также крайне опасны, если только речь не идет о спасении жизни. Чтобы быть в безопасности, пилот, пересекающий кабели PPC, должен держать высоту над полюсами, поскольку большинство вертолетов попадают под воздействие «нулевого» кабеля, который находится выше основных кабелей и к тому же намного тоньше их (его легко пропустить).
При полете на малой высоте пилоты испытывают огромную умственную и физическую нагрузку: им приходится больше концентрироваться на приборах и окружающей обстановке. Поэтому рекомендуется, чтобы экипаж, летящий на высоте 5-10 м, каждые 5-7 минут поднимался выше 50 м над землей и «отдыхал» там не менее двух минут.
Есть еще один разумный способ решения этой проблемы: маркировка мачт и вышек, чтобы пилоты могли распознать их раньше. И даже существуют государственные стандарты на эту тему (установлены приказом Федерального авиационного управления № 119 от 28.11.2007 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Размещение знаков и маркировочных устройств на зданиях, сооружениях, линиях связи, линиях электропередачи, радиооборудовании и других объектах, установленных для обеспечения безопасности полетов воздушных судов»). И здесь наступает интересный, но не совсем приятный момент. В одном из своих документов Федеральная авиационная администрация анализирует аварии вертолетов, вызванные столкновениями с линиями электропередачи, и дает рекомендации: «рассмотреть вопрос об определении ответственности министерств, ведомств и компаний за согласование строительства и обозначения высотных зданий в зонах TIR с организациями, ответственными за использование воздушного пространства» — это произошло после катастрофы Ми-8 в Хакасии в 2002 году. А вот комментарий после катастрофы Bell-406 в Нижегородской области в 2012 году: «Росавиации выйти с инициативой к Минтрансу и Минэнерго по реализации требования пункта 1 статьи 51 ВК РФ с учетом стандартов и рекомендуемой практики Международной организации гражданской авиации (Приложение 14, том 1, часть 6) и документа 9157, часть 4 «Визуальные средства», по маркировке воздушных линий». … Мы не будем утомлять и перечислять рекомендации по инцидентам, произошедшим в период с 2002 по 2012 год, но они схожи. Другими словами, 10 лет мрачного опыта ничему нас не научили! И можно продолжать выступать против реализации положений, правил и приказов, которые уже приняты и имеют силу закона….. А после очередного крушения вертолета вновь рекомендуется проверить и привести в надлежащий вид разметку на столбах и вышках. Тем временем ИКАО предлагает простой и эффективный способ идентификации кабелей: Подвесьте на тросах разноцветные воздушные шары. Интересно, висит ли кто-нибудь из них в России?
Что предлагают техники?
Если нет возможности закрепить тросы, убедитесь, что пассажиры, экипаж и, возможно, сам автомобиль не пострадают при возможном столкновении. В качестве альтернативы можно установить устройства, сканирующие пространство на наличие препятствий, включая кабели. Например, существует система раннего предупреждения о приближении к земле (ELWS), разработанная компанией TRANZAS. Он имеет функцию оценки местности (рельефа, точечных и протяженных искусственных препятствий) в направлении полета. Это оборудование является обязательным для самолетов, но для вертолетов нет никаких стандартов или правил. Ранее, во второй половине XX века, для защиты вертолетов от аварий были изобретены специальные кусачки или системы защиты от ударов проволокой (WSPS). Они располагаются последовательно внизу, вверху и в центре ветрового стекла по всей его высоте.
Однако для того, чтобы быть эффективным, скорость самолета должна составлять не менее 55 км/ч, а угол между траекторией полета и проволокой должен быть не менее 60 градусов. В открытых источниках не удалось найти данных о том, насколько активно это устройство используется на гражданских вертолетах в нашей стране, включая частную авиацию. Юрий Савинский, главный конструктор ОАО «КАМОВ», говорит, что четверть вертолетов армии США оснащены резаками и их эффективность не вызывает сомнений. Оказывается, за рубежом канаторез более популярен, чем в России, не потому, что у него больше проводов, а потому, что им пользуются, чтобы помочь себе до наступления критической ситуации. Нам также пора отказаться от порочной практики сетовать на «после» и мало делать «до». Трудно сказать, сколько именно пилотов в России используют это «оборудование». Он предназначен больше для тяжелых и средних вертолетов. Например, не существует кабелерезов для вертолетов Robinson — самых популярных легких самолетов в России. Компании Dart и Apical совместно производят и продают кабелерезы для различных гражданских машин: AS350, EC135, некоторых моделей Bell и Agusta. Заводские цены на такие компоненты варьируются от $15 000 до $55 000. Конечно, любое оборудование, которое необходимо установить, требует дополнительных затрат, но человеческая жизнь все равно стоит дороже. Кстати, это относится и к вертолету.
По мнению экспертов журнала Helicopter, Ми-8, в котором находился А. Лебедь, избежал бы катастрофы с вероятностью 95 процентов, если бы был оснащен кабелерезами.
