Как пилоты управляют рулем направления во время полета с отрицательной перегрузкой?

Во время полета с отрицательной перегрузкой силы, действующие на пилота (или пилотов), будут стремиться вытолкнуть их ноги вверх и в сторону от педалей руля направления на вашем самолете. Излишне говорить, что это не способствует управлению педалью руля направления!

Учитывая это, если вы находитесь в полете с отрицательной перегрузкой на подходящем самолете и желаете/должны управлять рулем направления во время этого маневра с отрицательной перегрузкой, как вы это делаете? Используют ли военные и акробатические самолеты какой-либо специальный механизм (например, ремни для педалей), чтобы помочь пилотам удерживать ноги на педалях в режимах с отрицательной перегрузкой?

Точно так же, как когда ваша машина едет по вершине холма или «лежачему полицейскому» немного быстрее, ваши мышцы не просто «расслабляются» и обмякают, как тряпичная кукла… вытягивая ногу, вы все равно вытягиваете ее.
В пилотажном самолете (и я думаю, что и в истребителе) вы пристегнуты 5-точечным ремнем безопасности, который предназначен для удержания вашего тела на месте. В противном случае, во время резких маневров пилот "естественно" поддерживал бы свой вес, оттягивая ручку управления в сторону :P
Да, на некоторых пилотажных самолетах есть ремни для ног. Обычно мои ноги все равно упираются в вырез приборной панели, поэтому ремни не имеют большого значения. Однажды, когда одна лямка запуталась с кабелем батареи, и мне пришлось лететь с существенным отклонением руля направления, пока незадолго до посадки я не захотел убрать эти лямки.
@kevin - да, но 5-точечные ремни не могут помешать отрицательным перегрузкам попытаться вдавить ваши ноги в нижнюю часть приборной панели ...
Точно так же, как гравитация не тянет ваши ноги вниз во время нормального полета с положительной перегрузкой и не заставляет вас постоянно давить на педали руля направления, мышцы ваших ног могут использоваться и в ситуациях с отрицательной перегрузкой. Покатайтесь на Голливудской Башне Ужаса © в DisneyWorld© и держитесь руками за сиденье, когда падаете. Вы обнаружите, что можете сделать это с минимальными усилиями, хотя это будет не так весело... ;)
@FreeMan - аналогичный случай не будет полетом на 1 г (поскольку у наших тел нет проблем с этим ), а будет активно тянуть положительные G ...
@UnrecognizedFallingObject ваш вопрос может быть распространен на любой маневр, где сложнее поддерживать геометрию тела.

Ответы (2)

Короткий ответ заключается в том, что при отрицательных 2 g, пределе планера для A7-E, не требовалось особых усилий, чтобы держать ноги на педалях руля направления.

В управляемом полете существуют ограничения самолета как на положительную, так и на отрицательную G. Я летал на A7-E для ВМС США и имею некоторый опыт эксплуатации, который может дать некоторый контекст для вопроса.

Я считаю, что положительная G была ограничена где-то между 7-9 G. Точное число не помню, и оно также зависело от конфигурации внешнего хранилища. Более новые самолеты имеют более высокие возможности перегрузки, хотя у человеческого тела есть свой предел. Фитнес и тренировки могут расширить диапазон пилотов до высоких значений G.

Как уже упоминалось, отрицательная G в A7-E была ограничена до -2. При таких значениях не было проблем с тем, чтобы держать ноги на педалях руля направления. Стоит отметить, что руль направления управляется системой AFCS (автоматическая система управления полетом), поэтому нет необходимости держать ноги на педалях, хотя я иногда ими пользовался. Отрицательные 2 перегрузки тяжело действовали на тело, и пилот возвращался на корабль с налитыми кровью глазами после маневров, требующих подобных вещей.

Я могу вспомнить 3 случая, когда пилот оказывался в среде с отрицательной перегрузкой. Я не включаю стандартные акробатические маневры, а больше тактические ситуации. Один, и это было нетипично, был во время тренировки. На большой высоте вы разгрузили самолет до -2 g и задали пикирование 45 градусов. По мере увеличения воздушной скорости он вошел в область на приборе IAS, которая больше не была действительной, и это было близко к Маха. Цель состояла в том, чтобы наблюдать за характеристиками самолета, когда он выходит на сверхзвук. Когда вы преодолели звуковой барьер, послышался мягкий тон. Я проделал этот маневр один раз, хотя обычно практиковал бомбометание с пикирования под углом 45 градусов.

Второй, и довольно распространенной, ситуацией был маневр под названием жучок. Ошибка была использована звеном, чтобы вступить в бой с другими самолетами в воздушном бою. Это был одновременно оборонительный и наступательный маневр. Ведущий крикнул «Ошибка, ошибка», и полет перешел на -2 G, разгрузив самолет и отказавшись от высоты в пользу скорости полета. Когда ваш противник поворачивал к вам на 6 часов, самолет «наклонялся назад» и вытягивал положительные перегрузки, набирая высоту. Сменив скорость на высоту, самолет стал летать медленнее, чтобы скорость его разворота можно было увеличить до максимума.

Ошибка сразу помещала самолет в свободное падение с применением боевой тяги. Переворачивание в перевернутом положении и применение положительной G похоже на поворот в том смысле, что положительная G высасывает энергию.

Третья ситуация была оборонительным маневром. На малой скорости полета и с кем-то прямо на 6 часов пилот может попытаться «дергать». Jinking был последним маневром, когда пилот случайным образом вытягивал максимальную G, а затем становился полностью отрицательным. Я использовал это против F-14 в бою, и после этого пилот пришел и сказал мне, что он не может найти решение для стрельбы.

Что касается неуправляемого полета, то существует плоский штопор, который может оказывать на пилота существенное отрицательное ускорение. Если я правильно помню, плоское вращение никогда не наблюдалось положительно в A7-E. Однако постулировалось, что при асимметричной нагрузке на крыло это может быть возможно. С другой стороны, F-14 мог войти в плоский штопор. Разговаривая с пилотами, которые знали об этом типе полета, мне сказали, что отрицательная перегрузка может быть достаточно большой, чтобы невозможно было взяться за ручку катапультирования, ни низко, ни высоко. Насчет ног не уверен :)

Интересное замечание. Время от времени пилот оказывается в крутом повороте, кряхтя от надутого перегрузочного костюма и борясь с надвигающимся туннельным зрением. Когда я оказывался здесь, я еще немного тянул палку и смотрел, как мое периферийное зрение темнеет (туннельное зрение). Еще немного g, и туннель стал еще уже, пока я не стал смотреть в дыру. Затем я ослаблял палку и смотрел, как дыра становится больше. Оттяните назад и поменьше. Довольно интересно.

Спасибо за обслуживание! Этот последний абзац... Интересное мышление, которое хочет дойти до предела потери сознания и потенциально убить себя только ради "интересного" опыта наблюдения за тем, как туннельное зрение приходит и уходит...
Если вам нужно быстро снизиться, было бы предпочтительнее сначала перевернуться, чтобы любые отрицательные g действовали как положительные g для пилота и планера?
@TomMcW Вы имеете в виду использование маневра Split S?
@KorvinStarmast Я понятия не имею, как это можно назвать. Разные маневры не смотрел. Таким образом, я предполагаю, что два (отрицательная перевернутая буква g и положительная перевернутая буква g) имеют различное применение в бою.

Я летаю на пилотажном самолете. Мой G-метр показывает -5, и я уже замерял его раньше.

У моего самолета (и большинства пилотажных самолетов, которые я видел) нет ремней для ног.

Во время маневра с отрицательной перегрузкой довольно легко нажимать на обе педали одновременно, тем самым защищая ноги от любой тенденции к их соскальзыванию. Это не требует больших усилий, и я не думаю об этом во время полета.

Я считаю, что отрицательное ограничение G на A7-E было связано с проблемами, возникающими с топливом и моторным маслом. Не положительно об этом утверждении. Я знаю, что наше разрешенное время в перевернутом полете было связано с этим. Тем не менее, меня всегда поражало, что наш отрицательный предел G был равен 2, и было довольно короткое время, отведенное для перевернутого полета. Еще одним интересным ограничением является количество бросков элеронов, которые вы можете сделать подряд (3 или 5, я думаю). Это было связано с нестабильностью полета.