Вертолеты пытаются взлетать и садиться против ветра?

Как правило, вертолетам требуется меньше энергии при полете вперед (или назад) по сравнению с зависанием, поскольку создается поступательная подъемная сила (эффективная поступательная подъемная сила, ETL). Несмотря на то, что лопасти обеспечивают подъемную силу за счет вращения, воздушная скорость, с которой сталкиваются лопасти, отличается, если присутствует ветер. Например, при встречном ветре$v$, наступающие лопасти будут иметь воздушную скорость$r \omega + v$, а отступающая лопасть будет иметь воздушную скорость$r \omega - v$. Поскольку подъемная сила пропорциональна квадрату воздушной скорости, последствия очевидны.

По этой причине предпочтительнее взлетать против ветра, а не вертикально.

Обратите внимание, что требуемая мощность одинакова для встречного и попутного ветра. Однако посадка (или взлет) с попутным ветром имеет некоторые недостатки с точки зрения стабильности и управления мощностью, поэтому обычно не рекомендуется, например:

• В случае посадки при попутном ветре очень сложно прервать посадку и восстановить скорость полета вперед. Переход от отрицательной скорости к поступательной скорости сначала снижает скорость вращения несущего винта, а кривая мощности показывает начальное увеличение требуемой мощности. Когда вертолет разгоняется с отрицательной (наземной) скорости, система несущего винта теряет поступательную подъемную силу до того, как достигает нулевой воздушной скорости. В результате требуемая мощность увеличивается, что требует увеличения усилия педали и мощности рулевого винта именно тогда, когда потребность в мощности высока.
• В случае сбоя питания шансы на безопасную посадку уменьшаются.
• Существует больший риск выхода из-под контроля направления. В случае попутного ветра вертикальное оперение вертолета (и фюзеляж) может выровняться, пытаясь выровняться с ветром, что приведет к неуправляемому рысканию. Если это не исправить правильным нажатием педали, это может привести к потере контроля.
• В случае посадки вероятность затемнения или затемнения больше при попутном ветре.

Движение вперед по воздуху помогает сделать вертолет более эффективным, и не имеет значения, происходит ли это движение от зависания на встречном ветру или от полета вперед. По той же причине вертолет будет набирать высоту быстрее при полете по спирали, чем при прямолинейном подъеме.

Технически, полет назад или вбок также повысит эффективность несущего винта, но в обратном направлении вертолет станет неуправляемым. Перемещение фюзеляжа в сторону создаст гораздо большее сопротивление, поэтому лучше лететь вперед.

Вот кое-что из документа FAA о характеристиках вертолета. https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook/media/hfh_ch07.pdf

Ветры

Направление и скорость ветра также влияют на характеристики зависания, взлета и набора высоты. Поступательная подъемная сила возникает каждый раз, когда над диском ротора имеется относительный поток воздуха. Это происходит независимо от того, вызван ли относительный воздушный поток движением вертолета или ветром. По мере увеличения скорости ветра поступательная подъемная сила увеличивается, что приводит к меньшей мощности, необходимой для зависания. Направление ветра также является важным фактором. Наиболее желательны встречные ветры, поскольку они способствуют наибольшему увеличению производительности. Сильный боковой и попутный ветер может потребовать использования большей тяги хвостового винта для сохранения управляемости по курсу. Эта увеличенная тяга хвостового винта поглощает мощность двигателя, а это означает, что у несущего винта меньше мощности для создания подъемной силы. Некоторые вертолеты даже имеют критический азимут ветра или максимально безопасный относительный ветер. Эксплуатация вертолета за пределами этих ограничений может привести к потере эффективности рулевого винта. На характеристики взлета и набора высоты сильно влияет ветер. При взлете при встречном ветре эффективная поступательная подъемная сила достигается раньше, что приводит к большей подъемной силе и более крутому углу набора высоты. При взлете с попутным ветром требуется большее расстояние для ускорения за счет поступательной подъемной силы.

Эффективная поступательная подъемная сила (ETL) — это подъемная сила, создаваемая потоком воздуха над ротором, который увеличивает эффективность аэродинамического профиля примерно на 15%. ETL генерируется, начиная примерно с 15 узлов воздушного потока над ротором.

Если предположить, что вертолет приземляется носом против ветра, встречный ветер уменьшает путевую скорость, при которой генерируется ETL. Таким образом, вертолет, приземляющийся при ветре 15 узлов, может поддерживать ETL на всем пути до зависания (когда путевая скорость равна нулю).

Поддерживать ETL как можно дольше в лендинге важно по двум разным причинам:

1. для захода на посадку требуется меньшая мощность, что повышает коэффициент безопасности в случае ухода на второй круг, при посадке на большой высоте или при посадке с большим полным весом, требование выполнять посадку с разбегом

2. при поддержании ETL нет шансов войти в состояние кольцевого вихря , которое практически невозможно восстановить вблизи земли, особенно на крутых заходах на посадку.