Можно ли остановить неподвижный вертолет из-за чрезмерного коллективного воздействия?

Я понимаю, что вертолеты могут страдать от «сваливания отступающей лопасти», когда отступающая сторона несущего винта имеет низкую скорость полета и сваливается типичным образом, как сваливаются крылья самолета. Это происходит, когда вертолет находится в движении.

Напротив, меня интересует, возможно ли заглохнуть в режиме висения или на очень низкой скорости, с нормальной скоростью вращения несущего винта, слишком сильно потянув за общее управление, создав чрезмерный угол атаки для лопастей. Это невозможно из-за усилия на рычаге, которое потребовалось бы? Существуют ли какие-либо системы безопасности, препятствующие этому? Неужели просто невозможно набрать достаточно коллектива, чтобы заставить лопасти заглохнуть, даже если рычаг вытянут до упора?

Если это возможно, то как пилоты узнают, насколько коллективный вклад является чрезмерным и может вызвать сваливание?

Ответы (1)

Вертолеты используют скорость крыла в качестве показателя угла атаки, как и самолеты; в случае самолета это поступательная воздушная скорость, а в случае вертолета это «вращательная воздушная скорость», выраженная в оборотах несущего винта. В самолете у вас есть нижняя часть зеленой дуги на индикаторе воздушной скорости; в вертолете это нижняя часть зеленой дуги на тахометре ротора. В самолете есть звуковой сигнал, предупреждающий о сваливании; в вертолете есть звуковой сигнал, предупреждающий о низких оборотах (это единственная «система безопасности», предотвращающая срыв лопастей).

Если вы находитесь в режиме зависания, ничто не мешает вам дергать общий шаг до упора вверх. Этого не должно быть достаточно, чтобы вызвать остановку лопасти, потому что машина будет реагировать как набором высоты, так и увеличением вертикального потока воздуха вниз, что сделает фактическое увеличение угла атаки лопасти меньшим, чем физическое изменение шага, вызванное тяговым коллективом, до тех пор, пока обороты ротора остаются в зеленой дуге . Удерживает ли это действие обороты в зеленом диапазоне, это другой вопрос, и на турбинных машинах это может привести к перегрузке/перегреву двигателя(ей), даже если обороты остаются в зеленом диапазоне.

Если вы вытянете тангаж таким образом, а двигатель не сможет справиться с нагрузкой даже на максимальной мощности, обороты быстро снизятся, и как только они упадут ниже зеленой дуги, заклинивание лопасти может (будет) происходить на некотором запасе ниже зеленой дуги. Когда лопасти глохнут из-за низких оборотов несущего винта во время зависания или на очень низкой скорости, обороты падают еще быстрее, сопротивление лопасти становится слишком большим для двигателя, и машина начинает оседать вертикально, вызывая увеличение угла атаки лопасти. дальше.

Прежде чем вы это узнаете, лезвия НАМНОГО выше, чтобы остановить AOA, и вы становитесь Пока-Э-Койотом, привязанным к наковальне, и вы идете вниз; после вертикального снижения с заглохшим ротором, двигатель или нет, восстановление не происходит (если это происходит при выключенном двигателе на авторотации на высоте, ротор будет близок к стационарному к моменту удара о землю - я вспоминаю случай с Робинсоном R22 из 90-е годы, когда пилот потерял мощность двигателя из-за подозрения на обледенение карбюратора, летая на высоте 1000 футов, и не успел вовремя снизить коллектив, чтобы запустить правильную авторотацию, обороты несущего винта быстро упали, несущий винт заглох, и машина просто упал с неба, как раненый гусь).

Таким образом, ограничения связаны не столько с коллективным движением, сколько с влиянием коллективного движения на обороты несущего винта (и ограничения двигателя), что является критическим, и пилот должен контролировать обороты несущего винта и соблюдать нижнюю часть зеленой дуги и предупреждение об оборотах несущего винта. рог, чтобы оставаться в безопасности, зная, что если пределы будут превышены и произойдет срыв, вероятно, восстановления не будет.

Итак, если вы зависли в воздухе на высоте 10 футов и позволили этому случиться, это будет жесткая посадка, возможно, с отрубленной хвостовой балкой. Если это произойдет во время зависания, скажем, на высоте 100 футов, результат будет фатальным.

Конкретно ответить на каждый вопрос:

  1. Да, вы можете собрать полный коллектив в любое время. Но ключевым параметром безопасности является не общее положение, а обороты ротора.
  2. Единственная система безопасности — это тахометр ротора и звуковой сигнал, предупреждающий о низких оборотах.
  3. Да, ЕСЛИ двигатель имеет достаточную мощность, чтобы поддерживать обороты ротора в зеленой зоне при полной тяге. Некоторые вертолеты могут сделать это, а некоторые нет. Если это не так, ротор не заглохнет до тех пор, пока обороты не упадут до некоторой точки ниже зеленой дуги, и как только это произойдет, все готово, даже если двигатель все еще развивает мощность.
  4. Чрезмерный коллективный вклад проявляется не в фактическом движении рычага, а в его влиянии на обороты ротора, что является наиболее важным параметром, за которым должен следить пилот. См . здесь письмо по безопасности Робинсона, в котором говорится о остановке ротора на низких оборотах, чтобы увидеть, насколько критичен этот параметр.