Каковы симптомы состояния вихревого кольца?

Состояние вихревого кольца характеризуется быстрым спуском и снижением эффективности управляющих воздействий. В начале он характеризуется повышенной вибрацией и тряской корпуса с неуправляемым изменением положения вертолета. Также любое увеличение коллектива неэффективно и контрпродуктивно.

С сайта skybrary.aero :

• Начальные условия вихревого кольца обычно следующие:

  • повышенная вибрация и бафт,

  • появление малоамплитудных «подергиваний» высоты тона и признаков продольной, поперечной и направленной нестабильности.

• Условия установившегося вихревого кольца характеризуются:

  • очень быстрое увеличение скорости снижения до 3000 футов в минуту и ​​выше,

  • снижение эффективности циклических воздействий по крену или тангажу

  • применение общего шага не может остановить скорость снижения и обычно увеличивает ее.

Из Справочника FAA по полетам на вертолете - Чрезвычайные ситуации и опасности на вертолете :

Полностью развитое состояние вихревого кольца характеризуется нестабильным состоянием, в котором вертолет испытывает неуправляемые колебания по тангажу и крену, практически не имеет коллективного управления и достигает скорости снижения, которая может приближаться к 6000 футов в минуту (fpm), если позволить развиваться.

Лучшая мера против состояния вихревого кольца довольно проста - двигаться вперед, т.е. увеличивать скорость полета. По сути, вы входите в поступательный полет, чтобы скорость снижения не противодействовала индуцированному потоку. Вам нужен «невозмущенный» воздушный поток над диском ротора. Мощность следует включать после набора достаточной воздушной скорости. Из неба:

• Начальная стадия ... Сохраняйте общее положение неизменным и применяйте циклическое движение вперед для достижения положения с ускорением (носом вниз), чтобы быстро увеличить скорость полета вперед. Как только будет показано устойчивое увеличение воздушной скорости и выше 30 KIAS, при необходимости может быть применена дополнительная мощность, не дожидаясь достижения наилучшей скорости набора высоты.

  Если это действие не устранит ситуацию быстро, то лучше всего рассматривать ситуацию как установленную и предпринять действия, описанные ниже.

• Установленное состояние. Восстановление может быть осуществлено только путем изменения обтекания ротора воздушным потоком и неизбежно приведет к значительной потере высоты, что делает невозможным восстановление после возникновения низкого уровня.

  Теоретически возможны два действия: перемещение циклического вперед и опускание коллективного. Сочетание этих действий, вероятно, приведет к скорейшему восстановлению с наименьшей потерей высоты.

  Применение циклического движения вперед должно увеличить воздушную скорость, но может потребоваться большой вход, удерживаемый в течение нескольких секунд, прежде чем будет достигнут значительный угол тангажа и последующее изменение скорости, что приведет к значительному снижению положения носа. Снижение общей мощности для уменьшения мощности в сторону авторотации, поэтому удаление части внутренней части лопастей также может быть эффективным, но перед повторным включением мощности во время восстановления необходимо набрать скорость полета вперед.

Авторотация также предлагалась как мера преодоления состояния вихревого кольца (например, справочником FAA), но она может привести к дальнейшей потере высоты, что необходимо учитывать. Другая проблема заключается в том, что между разными типами вертолетов есть некоторые различия: в случае с конвертопланом, таким как V-22, единственный способ — перейти в полет вперед.

Несущий винт вертолета входит в состояние вихревого кольца, когда он входит в собственный нисходящий поток. Чтобы это произошло, он должен создавать нисходящий поток, иметь воздушную скорость меньше, чем эффективная поступательная подъемная сила (ETL), и снижаться быстрее, чем его нисходящий поток.

Пилот может определить, что он приближается к условиям для VRS, когда самолет находится в полете с двигателем (не на авторотации), скорость полета мала, а скорость снижения высока.

Обычно это происходит при крутом или вертикальном заходе на посадку; обычные заходы на посадку при попутном ветре; или зависание ОГЭ, когда высота точно не контролируется и развивается скорость снижения. Соответственно, именно во время этих маневров пилот должен быть максимально внимательным к опасности.

Пилотов вертолетов обычно учат, что для входа несущего винта в VRS необходимы три «ингредиента»:

1. Использование силы
2. Полет менее 30 KIAS И
3. Снижение быстрее, чем 300 футов в минуту

Хотя это не жесткие цифры (на самом деле они варьируются в зависимости от конструкции самолета, нагрузки на диск, условий окружающей среды и т. д.), они являются полезными предупреждающими знаками, напоминающими пилоту о необходимости защиты от VRS. Если пилот летит с двумя ингредиентами, он должен принять меры, чтобы избежать третьего.

Например, когда требуется быстрое снижение, но не авторотация, пилот должен поддерживать воздушную скорость выше ETL. Когда требуется медленный полет, меньший, чем ETL, пилот должен внимательно следить за высотой и вертикальной скоростью, чтобы снижаться не быстрее, чем поток вниз (обычно около 500-1500 футов в минуту, увеличиваясь с полной массой самолета). При быстром снижении при снижении воздушной скорости пилот должен убедиться, что скорость снижения уменьшена до потери ETL.

Различные конструкции вертолетов по-разному реагируют на VRS, но есть общие симптомы. Как правило, когда несущий винт начинает входить в систему VRS, вертолет начинает вибрировать и начинает неуправляемый спуск, а органы управления могут в некоторой степени терять чувствительность. Несмотря на то, что имеется достаточная мощность двигателя, увеличение мощности - коллективное увеличение - на самом деле ухудшает состояние (отсюда термин, используемый пилотами вертолетов в США для описания того, что происходит, т. е. «Урегулирование с помощью мощности»). На этом этапе надлежащие меры заключаются в том, чтобы снизить коллектив и вылететь на «чистый» воздух, или ETL, в любом направлении, наиболее подходящем.

Примечание: любая роторная система может войти в состояние вихревого кольца. VRS хвостового винта является одним из условий, которые могут привести к потере эффективности хвостового винта (LTE). Обычно предполагается, что когда вы говорите VRS, вы имеете в виду MR VRS, но может быть полезно уточнить.

VRS - это оседание вертолета в собственном нисходящем потоке. Скорость оседания может достигать 6000 футов в минуту. Для разработки VRS у вас должны быть все три следующих условия: 1. Скорость < ETL. 2. Вертикальная скорость > 300 футов в минуту. 3. Включение питания между 20-100%.

Лучшим методом восстановления после VRS является Vuichard Recovery. Что означает боковое скольжение вправо (противовращающиеся роторы) или влево для роторов, вращающихся по часовой стрелке.