Что такое «оседание с силой» и чем оно отличается от состояния вихревого кольца?

Я знал, что начнутся дебаты :) Это, наверное, самый спорный вопрос в вертолетных операциях. это прямо там с теорией «равного времени прохождения» генерации подъемной силы несколько лет назад. Единственное известное мне агентство, которое определяет их как разные, — это Transport Canada . Инструкторы, пилоты, Википедия, обучающие видео, книги и блоги часто ошибаются. Похоже, что в США очень часто люди называют состояние вихревого кольца «урегулированием с помощью силы».

Том, я знаю, ты сказал, что уже знаешь, что такое состояние вихревого кольца, но я думаю, что объяснение «почему они разные» лучше, когда оба противопоставляются вместе. Пожалуйста, извините меня за повторение.

Они разные.

Состояние вихревого кольца (ВКВ).

Состояние кольца VRS является чисто аэродинамическим условием. В обычном полете, будь то набор высоты, снижение или крейсерский полет, относительный поток воздуха ударяет по лопастям в основном спереди. В разработанной VRS вертолет опускается в собственный вихрь, который «рециркулирует», поскольку вертолет снижается быстрее, чем опускается вихрь, и в результате рециркулирующий воздух втягивается вверх, а затем почти вертикально вниз в ротор.

С сайта HelicopterEMS.com

Это вызывает критическое увеличение угла атаки и соответствующую потерю подъемной силы, заставляя вертолет снижаться все быстрее и быстрее до скорости 6000 футов в минуту.

Чтобы вертолет спустился в собственный вихрь, он должен одновременно выполнять три условия (типичные значения для большинства вертолетов):

скорость полета менее 30 узлов; скорость спуска более 300 футов в минуту; мощность, подаваемая на ротор.

Удаление любого из них выводит вас из VRS, но есть одна загвоздка. Если вы попытаетесь уменьшить скорость снижения за счет увеличения коллективной и, следовательно, мощности, что было бы инстинктивной реакцией человека, не обученного распознавать состояние и выходить из него, вы увеличиваете силу вихря и рециркуляции и усугубляете проблему. .

Единственный способ остановить скорость снижения в VRS — это использовать землю, которую вы действительно не хотите делать на скорости до 6000 футов в минуту и, вероятно, испортите свои планы на выходные. Тем не менее, у вас ДЕЙСТВИТЕЛЬНО есть сила. Вы можете использовать все это, пока не достигнете предела, и все равно вы не остановите этот спуск.

Чтобы восстановиться, отключите питание, включив авторотацию, или увеличьте скорость полета, чтобы вылететь из вихря. Автоматическое вращение из VRS может занять много времени и использовать большую высоту при восстановлении, поэтому принятая и изучаемая техника состоит в том, чтобы вылететь из него в любом направлении, что занимает секунду или две для восстановления.

Расчет с помощью мощности (SWP)

SWP не является аэродинамическим эффектом.

Проще говоря, это происходит, когда вам нужно количество энергии x, чтобы остановить спуск, но по множеству различных причин у вас есть меньше, чем x мощности. Увеличение мощности приводит либо к превышению пределов двигателя или силовой передачи, либо к остановке ротора, поскольку сопротивление увеличивается экспоненциально и превышает мощность, доступную для привода ротора.

Чем медленнее летит вертолет, тем больше мощности ему требуется:

Из блога АОПА .

Когда вы входите в режим низкой скорости, вы можете видеть, что требуемая мощность быстро растет.

Представьте, что вы входите в зависание. Вы двигаетесь медленно со скоростью около 20 узлов, но имеете небольшую скорость снижения, недостаточную для входа в VRS. Если вы продолжите идти вперед, все будет в порядке. Но наш воображаемый пилот ошибается и поворачивает на попутный ветер со скоростью 15 узлов. Скорость полета падает примерно до 5 узлов, поэтому создаваемая подъемная сила падает пропорционально квадрату изменения скорости, а требуемая мощность быстро растет.

Вертолет будет очень быстро развивать высокую скорость снижения. Пилот увеличивает коллектив, чтобы компенсировать это, но обнаруживает, что двигатель не может производить достаточную мощность для поддержания подъемной силы и питания хвостового винта, который также работает тяжелее, поскольку вы увеличиваете крутящий момент за счет увеличения мощности. Можно просто разрядиться. Если пилоту повезет, он потеряет сознание и будет найден с зарытым в подмышке коллективным рычагом.

SWP почти всегда происходит близко к земле, и, попав в нее, восстановление невозможно (вставьте достаточно большое число, например, в 99% случаев). У вас нет запасной мощности, чтобы уменьшить скорость снижения или увеличить скорость полета, чтобы увеличить подъемную силу и улететь.

SWP обычно является результатом ошибки пилота (как указано выше), механической проблемы, приводящей к неожиданному снижению доступной мощности, сдвига ветра, вызывающего неожиданное снижение воздушной скорости, или других воздействий окружающей среды, снижающих доступную подъемную силу (например, переход в горячее и высокое зависание).

Возможно, проще всего определить, что вы уже используете всю доступную мощность, когда входите в SWP. Больше нечего дать!

Настройка с помощью мощности, установка мощности и состояние вихревого кольца

Этот ответ основан на обучении пилотированию вертолетов в ВМС США около 35 лет назад и на протяжении нескольких десятилетий в качестве пилота вертолета.

Использование изменилось с годами. Замечание @Simon о людях, не использующих стандартные термины, не помогает. В американских кругах первоначальное различие между этими двумя терминами, даже когда оба содержали слово «власть», заключалось в том, что каждый из них относился к двум различным случаям власти.

• "Я спускаюсь"

  с разницей фраз, указывающей

• "почему я спускаюсь"

обычно применяется в случае, когда я пытаюсь остановить спуск, а он не останавливается. (Чисто, как грязь, я знаю ... попробуйте повлиять на оценку вашего чека, зная разницу: p)

Урегулирование мощности означало: «У меня нет мощности, и поэтому я снижаюсь (и обороты падают)». Этот термин теперь преподается, поскольку требуемая мощность превышает доступную мощность .

Принятие решения с помощью силы означало: «У меня больше доступной силы, но я все равно буду спускаться, даже если я добавлю эту силу». Это случай состояния вихревого кольца, и этот термин сейчас используется и преподается на флоте (ссылка на ту же ссылку, что и выше).
Как указывает @Simon, проблема в VRS, которая делает его смертельным, заключается в том, что добавление мощности делает его еще хуже. Корректирующее действие заключается в уменьшении общего шага и выходе из него.

Когда военно-морской флот научил меня летать на вертолете (81/82), в нашем учебнике термин «установка мощности» для ситуации, когда у нас кончилась мощность и обороты нашего несущего винта начали падать, и «установка мощности» для описания последствий Состояние вихревого кольца.

3. Состояние вихревого кольца

Это было верно и хорошо описано @Simon. Между тем временем, когда я заработал свои крылья, и десятью годами позже, когда я преподавал в Seahawks, военно-морской флот изменился, чтобы использовать гораздо более точное использование: VRS. Было интересно наблюдать за переходом и тем, как люди привыкли к новому термину. В руководствах, которые я только что проверил для V-22 и MH-60R, также используется этот термин.

Так что же такое расчет с силой?

В лучшем случае это сбивающий с толку термин.

Продолжающееся использование «урегулирования силой», вероятно, связано с тем, где человек научился летать, в какой стране вы находитесь, кем был ваш учитель и как долго кто-то использовал термин и, возможно, не хотел менять терминологию.

Урегулирование с помощью мощности вместо «требуемая мощность превышает доступную мощность» не является общепринятой, хотя, по-видимому, это обычное использование в Канаде. Чтобы подтвердить это, я предлагаю вам:
Доказательство A
Доказательство B

К сожалению, специальное определение «урегулирования с помощью силы» как чисто силового явления неверно ни в Канаде, ни где-либо еще. Мысль о том, что такое определение необходимо для «подхода, при котором доступна недостаточная мощность», верна, но определение мощности — это не термин.

Проверьте здесь: http://www.dynamicflight.com/aerodyn...ettling_power/

{snip} Свидетельством путаницы, вызванной неправильным использованием терминов, является путаница с рециркуляцией, которая является причиной установления/установки VRS/Power с мощностью. Именно рециркуляция нисходящего потока является причиной всех страданий VRS.

На самом деле мы должны договориться о сроке провала подхода, вызванного недостаточной мощностью, и придерживаться его. ~ Ник Лаппос

Что касается экспертных советов, Ник Лаппос является уважаемым профессионалом в области вертолетной авиации с более чем 40-летним опытом работы в отрасли и знает, как летать, летать на испытаниях, конструировать винтокрыл и многое другое. Вы можете посмотреть его. Я нахожу его подход к большинству вопросов, связанных с полетами вертолетов, вполне обоснованным. (Хорошо, паршивый каламбур...).

«Урегулирование с помощью силы» — это то же самое, что и «Состояние вихревого кольца».

В США, где, по-видимому, возник термин «Урегулирование с помощью силы», это означает, что несущий винт находится в состоянии вихревого кольца. В нем описывается, что происходит с самолетом, когда он входит в MR VRS: несмотря на наличие достаточной мощности двигателя, вертолет совершает неуправляемый спуск или «оседает». В полностью разработанном MR VRS доступная мощность двигателя обычно бесполезна для остановки снижения. (FAA-H-8083-21A, стр. 11-9)

Это отличает аварийную ситуацию от аналогичного неуправляемого снижения, которое происходит, когда мощности двигателя недостаточно для поддержания вращения винтов. Это состояние можно было бы правильно назвать «Урегулирование из-за недостаточной мощности», но вместо этого оно известно как Перегрузка. В этом случае также имеется различие в терминологии одного и того же явления. В США оверпитинг известен как низкая скорость вращения ротора. (FAA-H-8083-21A, стр. 11-15)

В обоих случаях европейская терминология описывает причины, а американская терминология описывает симптомы... но они относятся к одним и тем же явлениям.

Причина: (основной ротор) VRS

Симптом: Примирение с властью

Причина: чрезмерный шаг (лопастей несущего винта, т. е. слишком большой подъем при недостаточной мощности двигателя).

Симптом: низкая скорость вращения ротора

Однако, кажется, есть еще одна путаница. В Канаде также вошел в обиход термин «Расположение с властью», но он означает что-то вроде слишком позднего нажатия на тормоза. Когда пилот начинает тормозить слишком поздно во время захода на посадку, достигает предела мощности двигателя, доступного в данных условиях, и не может остановить вертолет, т.е. нулевую путевую скорость, без превышения крутящего момента, и результатом является либо жесткая посадка, либо уход на второй круг.

Настоящая проблема заключается в отсутствии стандартизированной терминологии в отрасли.