Почему 0-узловый вертикальный набор высоты на вертолете небезопасен у земли?

Вертикальный взлет, известный как взлет с «высоты» или «замкнутого пространства», обычно используется только тогда, когда невозможно взлететь и остаться в условиях влияния земли, прежде чем набрать скорость и набрать высоту.

Например, ваша оперативная потребность — приземлиться на поляне в лесу или, возможно, на поле, окруженном высокими деревьями. Чтобы снова взлететь, вам нужно подниматься вертикально, пока вы не очистите верхушки деревьев, чтобы вы могли перейти вперед, чтобы набрать скорость. Возможно, вам придется использовать его ночью (поскольку вы не можете видеть, есть ли впереди какие-либо препятствия) или при взлете со снега или песка, когда ваш обзор будет закрыт, что делает вертикальный взлет более безопасным.

Технически это определяется как любой взлет, требующий вертикального набора высоты до выхода из-под влияния земли.

В этом ответе я обсудил причины, по которым мощность, необходимая для перехода от эффекта земли к полету вперед, намного меньше, чем мощность, необходимая при зависании или вертикальном наборе высоты без эффекта земли. Перед попыткой взлета с вышки пилот должен провести проверку мощности, чтобы убедиться, что у него достаточно мощности для зависания в режиме OGE (без влияния земли). Если у вас достаточно мощности для висения в ОГЭ, то теоретически вы можете продолжать набор высоты до тех пор, пока уменьшение выходной мощности двигателя или подъемной силы (небольшой эффект) по мере набора высоты не уменьшит запас мощности до точки, при которой дальнейший набор высоты невозможен. без превышения лимитов.

Итак, что касается вашего вопроса, почему это небезопасно?

Основной причиной является сценарий, который является общим для всех вертолетных операций, а не только для взлета с высоты. Подъем вертикально на 90 футов точно так же опасен, как и переход на 90-футовое зависание при заходе с переднего полета.

Этот сценарий ставит вас в заштрихованную область диаграммы высотных скоростей , известную пилотам как «кривая избегания» или, возможно, более точно, кривая «мертвого человека». Важно отметить, что это не имеет никакого отношения к тому, сколько у вас мощности, которая, конечно же, если двигатель останавливается, внезапно становится равной нулю!

Источник: Коптеры.com

Короче говоря, летчики-испытатели, используя полностью загруженный вертолет над ровной, подготовленной поверхностью, пытаются войти в авторотацию с разных комбинаций высоты и скорости. В какой-то момент они смотрят друг на друга и говорят: «Нормальный, хорошо обученный пилот мог бы только безопасно выполнять авторотацию при такой комбинации высоты и скорости». Они наносят эти точки на график, соединяют точки и говорят: заштрихованные области, не заходите туда». Он представляет собой области, где вам не хватит комбинации потенциальной и кинетической энергии для безопасного приземления.

Как видите, резкий взлет уводит вас глубоко внутрь кривой избегания. Это первая проблема безопасности. Если двигатель остановится, вы почти наверняка разобьетесь.

Я выбрал эту кривую для Enstrom F28, потому что она хорошо иллюстрирует, что если вы продолжите подниматься вертикально до 300 футов, вы выскочите из верхней части кривой. С этой высоты можно было безопасно выполнять автоповорот.

Вторая проблема безопасности связана с требуемой мощностью. Если у вас закончится мощность во время набора высоты, дрон может начать снижаться в своем собственном роторном вихре и может войти в состояние вихревого кольца . В замкнутом пространстве у вас нет вариантов выхода из него, и, конечно же, все, кроме лучших пилотов, не избегут крушения или, в лучшем случае, очень тяжелой посадки. Я частный пилот относительно мало времени, и когда я проверяю мощность, я хочу видеть как минимум 10% дополнительного запаса по сравнению с измеренной проверкой мощности. Бывали случаи, когда пилоты приземлялись в замкнутых пространствах, но не имели возможности зависать в НГЭ. Им пришлось уменьшить вес и/или дождаться более низкой температуры, прежде чем пытаться снова.

Третьей проблемой безопасности является потребность в хороших навыках и обучении. При взлете с высоты на типичных спортивных и частных вертолетах пилот должен аккуратно обращаться с органами управления. Относительно большие или быстрые входные сигналы управления вызывают большие скачки требуемой мощности. Когда у вас много скорости, это не имеет большого значенияно при лазании по вертикали вам может потребоваться больше мощности, чем доступно. Вы должны подниматься по ОГЭ медленно, с плавными общими прибавками и, миновав верхушки деревьев или другие препятствия, плавно ослабить циклическое движение вперед. Именно этот последний ввод особенно опасен. Если вы толкаете циклический вперед, как при обычном взлете, вы можете обнаружить, что у вас кончается мощность и вы оседаете на вершине дерева, не имея ничего, что можно было бы дать. Безопасный способ сделать это — медленное восхождение, но, очевидно, это оставит вас в затененной области на более длительное время. Я всегда испытывал облегчение, когда преодолевал деревья и возвращался к нормальному полету, и искушению, которому нужно сопротивляться, является увеличение скороподъемности, чтобы сократить время на кривой, но, конечно, это снижает запас мощности. Общий принцип заключается в том, чтобы использовать необходимую мощность и не более того.

Четвертая проблема безопасности (и последняя, ​​насколько мне известно) не так опасна сразу, но может привести к неприятностям. В вертолете без большого запаса мощности можно достичь точки, когда требуемая мощность превышает доступную мощность, особенно если вы поймаете порыв ветра. В этой ситуации обороты ротора начнут снижаться или «падать». Единственный возможный ответ - понизить коллектив. Обычно это означает, что вы должны сдаться, просто приземлиться и повторить попытку, как указано выше, но любая ситуация, которая приводит к падению оборотов ротора вне вашего контроля, для меня является проблемой безопасности.

Все это говорит о том, что некоторые пилоты проводят много времени, работая в затененных местах, например, на лесозаготовках и проверках линий электропередач, но они должным образом обучены, используют машины, выбранные для снижения рисков, платят больше страховки, чем остальные из нас, и принять риск как «часть работы».