Должны ли вертолеты летать, когда им не хватает мощности для вертикального набора высоты из-за влияния земли?

В продолжение этого вопроса : если вертолету не хватает мощности для вертикального набора высоты (т. е. без поступательного движения) вне влияния земли, считается ли когда-либо безопасным полет? Если да, то при каких условиях?

Или вообще считается, что способность вертолета к висению не зависит от его безопасного режима полета?

Чего не хватает в моем ответе на вопрос, который вы связали? Если вам не хватает мощности для ОГЭ-висения, то вы можете использовать поступательный подъем из ИГЭ-висения. Это совершенно безопасно. См. это , особенно кривую потребляемой мощности.
@Simon - Ваш другой ответ не касается того, существует ли связь между возможностью зависания и безопасным полетом. Кроме того, вы сказали, что можно делать разбег в условиях, когда HOGE невозможен, но не всегда ли это нормально. Основываясь на вашем комментарии, кажется, что это всегда нормально, и одно не имеет ничего общего с другим с точки зрения безопасности или эксплуатации.

Ответы (1)

До определенной скорости, которая будет в РОХ, наибольшая потребляемая мощность приходится на висение вне экранного эффекта. Затем происходит зависание в условиях эффекта земли, и мощность, необходимая для полета вперед, является самой низкой и уменьшается до точки, в которой увеличение паразитного сопротивления начинает увеличивать требуемую мощность.

См. типичную кривую потребляемой мощности.

введите описание изображения здесь Из блога АОПА

Так что запаса мощности может не хватить для зависания ОГЭ, но достаточно для зависания ИГЭ.

Чтобы выполнить нормальный взлет (игнорируя множество побочных эффектов, таких как потребность в педали), поднимитесь на нормальную высоту зависания, примерно 2-3 фута, затем нажмите циклический вперед. Плавно увеличивайте общий, чтобы поддерживать высоту и позволять летательному аппарату разгоняться до нужного, поскольку увеличение общего увеличивает мощность, а тяга несущего винта теперь имеет переднюю горизонтальную составляющую. Поскольку значительная поступательная подъемная сила начинается примерно на 10 узлах, требуется снижение коллективного набора высоты, чтобы избежать раннего набора высоты. Вы не хотите подниматься с большим шагом и, следовательно, с большим сопротивлением, если двигатель заглохнет. Достигнув примерно 45 узлов, отпустите циклический регулятор, чтобы принять положение набора высоты. Самолет установится на скорости около 65 узлов.

Для выполнения «ползучего» взлета увеличьте массу, чтобы стать легкой на полозьях. Мягкое давление вперед на циклический привод приведет к скольжению по земле. Когда начнется поступательный подъем, приложите небольшое обратное давление, чтобы осторожно подняться на высоту примерно 1-2 фута, чтобы сохранить максимальный эффект земли и продолжить ускорение. Подождите, пока не будет достигнута скорость 45 узлов, и вперед. Во время этого маневра коллектив остается на месте до тех пор, пока не установится в наборе высоты, за исключением небольших корректировок, необходимых для поддержания постоянной высоты во время ползучести.

Я не уверен, что это сертификационное требование, но каждый вертолет, на котором я летал, способен безопасно летать, когда запаса мощности недостаточно для зависания НГЭ, и большинство вертолетов, на которых я летал, имеют слабую сторону (R22, B206, B206L, S300, Enstrom 280), так что я думаю, что все вертолеты могут это делать.

Я проверил несколько сертификатов типа и ничего не вижу о ползучем взлете. Я достаточно уверен, что применимы только ограничения для RPM, MAP, крутящего момента, N1, N2, температуры и т. д. Если вы не превышаете их и соответствуете POH, то не имеет значения, как вы подняться в воздух. Как видно из кривой потребляемой мощности, мощность, необходимая для полета вперед, намного ниже, чем для зависания.

Я скопировал в ваш комментарий:

Я понимаю, что вертикальный набор высоты — это не зависание, но и не «полет» в том же смысле, что поступательный полет добавляет подъемную силу. Положительный вертикальный набор высоты без эффекта земли, как я понял, самое сложное, что может сделать вертолет. Максимальная скорость набора высоты в таком положении кажется чем-то, для чего у вас есть диаграммы, но я даже не знаю термина или аббревиатуры для этого.

Из-за поступательной подъемной силы вертолету требуется меньше энергии для набора высоты при полете вперед, чем для зависания, в условиях влияния земли или вне его. Наибольшая потребность в мощности возникает при висении в ОГЭ, а увеличение высоты висения требует еще большей мощности, так что да, подъем по вертикали в ОГЭ требует больше энергии, чем в любом другом режиме. Для этого нет графика или термина, о котором я знаю, просто потому, что вы не должны этого делать, и POH подробно расскажет об ограничениях, не в последнюю очередь, о «мертвецах» или избегайте кривой.

введите описание изображения здесь

http://flyinghelicoptersinalaska.blogspot.co.uk/2010/04/why-dont-helicopters-go-straight-up-and.html

Единственный раз, когда вы должны когда-либо подниматься вертикально («взлет с высоты»), это когда вы работаете в ограниченном пространстве, когда невозможно выбраться, не расчистив деревья, стены или что-то еще. Некоторые профессионалы делают это постоянно, например, проверяют/ремонтируют линии электропередач, ведут журналы и т. д., но они принимают на себя риск работы за пределами ограничений и имеют соответствующую сертификацию и страховку.

Кривая уклонения показывает комбинации высоты и скорости, на которых летчики-испытатели (т.е. лучшие) продемонстрировали, что безопасная посадка возможна при отказе двигателя. Вы не должны летать в заштрихованной зоне, чтобы вы могли видеть (и эта схема одинакова для всех вертолетов), что никогда не следует использовать взлет с высоты, если нет альтернативы, и только тогда, в течение как можно более короткого времени. Вхождение в высокое висение, скажем, 50 футов, или продолжение вертикального набора высоты НГЭ запрещено в силу того, что оно находится в заштрихованной области (областях) диаграммы.

Вертолеты не всегда интуитивно понятны. Многих удивляет тот факт, что для лазания требуется меньше энергии, чем для зависания, и чем быстрее вы движетесь (до того момента, когда резко возрастает паразитная мощность), тем меньше энергии требуется. Представьте себе автомобиль, которому требуется меньше энергии, чтобы разгоняться и ехать быстрее!

Не могли бы вы вкратце объяснить причину небольшой заштрихованной области < 20' и > 50 узлов? Спасибо!
@RalphJ Вы имеете в виду бит в правом нижнем углу, от 45 узлов и быстрее до примерно 18 футов?
@Simon: Я полагаю, это та область, где отказ двигателя в неподвижном воздухе может привести к тому, что вы слишком быстро соприкоснетесь с землей? Если вы ниже 45 узлов, вы не слишком быстры, а если вы выше 20 футов, у вас будет время развернуть вертолет, чтобы обменять скорость на высоту, пока ваша скорость не станет ниже 45 узлов? Как на это повлияет скорость ветра?
@ Саймон Да, этот регион. Является ли проблема чувствительностью к высоте звука? Поломка двигателя? Что-то другое? Спасибо!
@RalphJ Отказ двигателя. На такой скорости, если двигатель заглохнет, нос опустится, и вы окажетесь на земле без контроля и на большой скорости, прежде чем поймете, что произошло.
@supercat Вы не обмениваете скорость на высоту, вы обмениваете скорость на обороты ротора. Обороты ротора - это жизнь. Вы просто не можете подняться, поскольку единственное, что может поддерживать вращение ротора, это поток воздуха, проходящий через диск, когда вы спускаетесь, или расширяющийся для преобразования скорости в обороты в минуту. Скорости на графике — это воздушные скорости, поэтому скорость ветра не имеет значения до тех пор, пока вам не понадобится приземлиться, когда чем сильнее ветер, тем легче будет приземление, поскольку у вас будет более низкая путевая скорость при любой заданной подъемной силе.
@Simon: ты прав; моя точка зрения на компромисс, тем не менее, заключалась главным образом в том, что цель в значительной степени состоит в том, чтобы избавиться от кинетической энергии - не обязательно получить что-то взамен. Если вы находитесь в 20 футах над землей и внезапно теряете всю кинетическую энергию и мощность двигателя, вы просто упадете на землю после 20-футового падения — нехорошо для корабля, но должно быть выживаемо для пассажиров. Если бы вы ехали со скоростью 80 миль в час по горизонтали и упали на землю, продолжая двигаться со скоростью 80 миль в час, я бы подумал, что это было бы намного хуже. Что касается ветра...
... Я думаю, что быть на высоте 5 футов над землей при воздушной скорости 50 узлов при ветре 25 узлов было бы лучше, чем находиться на высоте 18 футов над землей при воздушной скорости 45 узлов при ветре 25 узлов, поскольку в первом случае вы не нужно сделать что-нибудь, чтобы ваша путевая скорость была ниже 45 узлов, в то время как в последнем случае снижение путевой скорости до 45 узлов потребует снижения воздушной скорости до 20 узлов, и даже в этом случае я думаю, что посадка на 45 узлов с попутным ветром 25 узлов будет сложнее, чем посадка на 45 узлов в неподвижный воздух.
@supercat Если вы попытаетесь приземлиться с авторотации по ветру, то вас ждет премия Дарвина. Пожалуйста, прочитайте несколько статей о механике авторотаций. Ваши предположения ошибочны. Посадка с авторотации должна быть 15 узлов или потеря. Еще немного, и ты потеряешь контроль. Единственное, что имеет значение, это RPM и управление энергопотреблением. Скорость относительно земли имеет значение только на последних 30 футах или около того. Вы теряете скорость из-за факела, а не из-за того, что "обмениваете скорость на высоту", что в любом случае невозможно.
@Simon: Ральф спросил о заштрихованной области в правом нижнем углу изображения, и мне это тоже было любопытно, и я хотел проверить свою интуицию. Моя интерпретация заключается в том, что в неподвижном воздухе, если вы едете со скоростью ниже 45 узлов и теряете мощность, вы выживете, даже если соприкоснетесь с землей, и если у вас есть 18 футов высоты для игры, вы сможете - любыми средствами - - избегайте контакта с землей, пока ваша скорость полета не станет ниже 45 узлов. Мой предполагаемый вопрос заключался в том, потребуется ли дополнительная высота для безопасности при путешествии по ветру.
@supercat Мой последний ответ, так как вы, кажется, не понимаете, что я говорю. 18 футов, вам не с чем играть. Либо вы засветились, проверили и остановили спуск, либо вы разобьетесь. Нет никаких «любых средств». Посадка на авторотации на скорости 45 узлов — это в лучшем случае тяжелая авария, скорее всего, фатальная, и вы никогда не приземлитесь по ветру от автомобиля. Я объяснил, что такое заштрихованные области. Это зоны, из которых невозможно безопасно приземлиться после отказа двигателя. Пожалуйста, прочитайте об авторотации, так как ваше понимание и ваша «интуиция» неверны.
@Simon: Судя по диаграмме, безопасно находиться на высоте 19 футов от земли при движении со скоростью 140 узлов (предположительно, над безлюдной территорией). Я неправильно понимаю? Должна ли серая область расширяться вверх на более высоких скоростях?
@RalphJ - звучит как хороший вопрос, который заслуживает подробного ответа. Я разместил вопрос здесь .