Можно ли хотя бы отдаленно повернуть назад однодвигательный самолет с отказавшим двигателем?

Никто пока не упомянул теорию, поэтому я попытаюсь заполнить.

_{Отказ от ответственности: Приведенные ниже расчеты и оценки основаны на том, что я знаю о задействованной физике. Я не знаю, упоминаются ли они на самом деле в руководстве по эксплуатации какого-либо самолета.}

Чтобы успешно повернуть назад, вы после набора высоты на оптимальной скорости набора высоты, когда двигатель останавливается, вы нажимаете вниз, выполняете поворот на подходящей немного более высокой скорости, чтобы сохранить угол атаки, и скользите назад.

Скороподъемность — это тяга/вес минус подъемная сила/сопротивление, скорость планирования — это просто подъемная сила/сопротивление.

Скорость планирования в развороте выше в разы в зависимости от угла крена (согласованный разворот, несогласованный разворот всегда хуже). При расчете наилучшей скорости планирования угол крена должен составлять около 45°, скорость должна быть примерно на 19 % выше, чтобы поддерживать наилучший угол атаки на глиссаде, и примерно на 41 % выше скорость снижения, чем при прямолинейном глиссировании. Согласно статье, указанной в другом ответе, полет со скоростью чуть выше сваливания (которая также на 19% выше, чем при прямом полете) должен быть лучше из-за более узкого круга, несмотря на худшее отношение подъемной силы / сопротивления.

Радиус, а значит и длина поворота конечно зависит от скорости. При 110 узлах (истинная скорость, не указана) разворот займет около 1,4 морских миль, при 160 узлах уже будет около 3 морских миль. При 60 узлах это будет всего 0,42 морской мили. Поскольку вам необходимо поддерживать указанную скорость, истинная скорость будет немного увеличиваться с высотой.

Таким образом, чтобы разворот назад был возможен, самолет должен иметь достаточную мощность, чтобы набирать высоту быстрее, чем он будет снижаться в глиссировании, и вы должны быть достаточно высоки, чтобы учесть дополнительное расстояние планирования (которое из-за более высокой скорости снижения соответствует даже более продолжительное прямолинейное скольжение).

Все или большинство самолетов будут иметь достаточную тягу на уровне моря, чтобы набирать высоту быстрее, чем снижаться в плане. Но поскольку тяга уменьшается с высотой и температурой, если ваша точка отправления находится высоко или достаточно тепло, это может быть уже не так.

Даже если тяга достаточна, расстояние между профилями набора высоты и планирования начинается с нуля при отрыве от земли и становится достаточным только для преодоления дополнительных миль в повороте на некоторой высоте. Высота зависит от многих факторов, упомянутых выше.

Неразумно пробовать его, не зная, какая высота для этого нужна в текущих условиях.

Это "отдалённо осуществимо", вы можете посмотреть этот пилотный сюжет от AOPA о том, кто это сделал. Но это не означает, что вы или кто-либо еще добьетесь успеха в попытке сделать это из-за большого количества переменных, которые вы упомянули. И одно удачное исполнение не означает, что это вообще хорошая идея.

Одно предложение, которое я читал несколько раз, состоит в том, чтобы попробовать это самостоятельно в воздухе: установить «землю», скажем, на 3000 над уровнем моря, затем попробовать это с любыми конфигурациями самолетов, которые вам нравятся, и посмотреть, каковы будут результаты. Но даже если вы справитесь в таких условиях, сделаете ли вы это снова в реальной ситуации с дополнительным стрессом и, возможно, дополнительным весом (пассажиры, багаж) в самолете?

В общем, судя по всему, что я читал и что мне рассказывали, не зря его называют невозможным поворотом. Мой учебный анекдот от инструктора был местным пилотом, летевшим со своим сыном, который попытался это сделать, сделал поворот, но свалился, разбился на взлетно-посадочной полосе, выбрался из самолета, но затем ему пришлось смотреть, как его сын сгорает заживо в обломках. Такая история делает приземление в поле или даже на улице очень привлекательным, что и было намерением моего инструктора.

По следующей ссылке есть очень хорошее обсуждение «невозможного поворота»:

http://www.nar-associates.com/technical-flying/impossible/possible.html

Он входит в исследование AIAA с использованием симулятора полета с новыми и опытными пилотами и показывает, что, хотя это технически осуществимо, пилоты должны тренироваться и очень строго соблюдать угол крена.

В ссылке есть много деталей, которые трудно обобщить, но суть в том, что большинство неподготовленных пилотов терпят неудачу и разбиваются на симуляторе, поэтому, если вы не практиковали это, не стоит пытаться.

Причина, по которой нас учат просто не возвращаться назад, — это та же причина, по которой мы запоминаем и отрабатываем пункты мгновенных действий в контрольных списках на случай чрезвычайной ситуации. Когда дело доходит до вентилятора, у вас нет времени обдумывать все возможности своих действий. Ваше первоначальное время отклика имеет решающее значение для успешного результата. Особенно когда ты уже низкий и медлительный. А в реальной чрезвычайной ситуации ваши шансы правильно отреагировать резко уменьшаются, если вам приходится думать о том, что вы делаете. Вы должны ЗНАТЬ, что вы будете делать, до того, как это произойдет.

$V_1$разрезы в многомоторном самолете — отличный пример мгновенного принятия решения, которое может показаться нелогичным. Если двигатель остановился до того, как вы нажмете$V_1$скорость, вы прерываете. В противном случае вы точно знаете, что как только вы достигнете$V_1$скорость, вы продолжите этот взлет, даже если один из ваших двигателей выйдет из строя. Вы разберетесь с чрезвычайной ситуацией в воздухе, где безопаснее и у вас есть время на учения. Возвращение в аэропорт относится к той же категории. Возвращение назад может показаться привлекательным, но если вы все еще находитесь в фазе взлета, ваши шансы на успех намного меньше, если вы попробуете крутой вираж на медленном низколетящем самолете.

Интересный вопрос, тем более, что я только сейчас учусь летать.

Мой инструктаж по прерыванию полета перед полетом с CFI заключается в том, что если мы потеряем мощность ниже 700 футов над уровнем моря, мы собираемся приземлиться на подходящем поле в 20° от носа (после тангажа для наилучшей скорости планирования, 68 узлов на нашем самолете). Тем не менее, выше 700 футов над уровнем моря меня учат, что мы собираемся сделать тангаж для лучшего планирования, развернуться в аэропорт и приземлиться на «любой доступной взлетно-посадочной полосе». Самолет, на котором мы летим, C172S, и мы никогда не пробовали его в аэропорту, но в воздухе мы сделали разворот на 360° с неработающим двигателем и 68 узлов, потеряв высоту всего около 300 футов. Я был действительно удивлен этому.

Тем не менее, я все еще беспокоюсь о возвращении на поле.

Это не только отдаленно осуществимо, это вполне возможно. Один из членов нашего клуба вылетел из аэропорта на уровне моря и поднялся на высоту 6500 футов, когда у него отказал двигатель. Он развернулся и приземлился на взлетно-посадочную полосу, с которой вылетел. Он на самом деле долго приземлялся и пролетел над взлетно-посадочной полосой.

Теперь попробуйте это на высоте 500 футов над взлетно-посадочной полосой, и вы не сможете этого сделать.

Поэтому важно, где вы находитесь, когда вентилятор останавливается, равно как и уровень вашего мастерства. Получите с CFI и практикуйте это!

Ответ и да и нет. Если на достаточной высоте, возможен возврат в аэропорт. Если подходящее место для посадки находится перед вами, это лучший вариант. Вы ДОЛЖНЫ знать ограничения своего самолета и свой уровень навыков, чтобы определить, когда безопасно вернуться в аэропорт.

Есть два фактора, которые не учитываются ни в одном из приведенных выше ответов:

1. Не сваливайте / не раскручивайте самолет. Это фактор риска №1.

2. Где вы находитесь относительно конца взлетно-посадочной полосы, когда двигатель выходит из строя? Если вы взлетели на первых 500 футах взлетно-посадочной полосы длиной 5000 футов и потеряли большую высоту при успешном развороте на 180–210 градусов, вы все равно сможете приземлиться на последних 4500 футах, и, возможно, вам даже потребуется скольжение при достаточно сильном попутном ветре. Если это короткая взлетно-посадочная полоса с защитной зоной или зоной защиты аэропорта, вы можете приземлиться коротко, но без каких-либо существенных препятствий. Если вы взлетели с песчаной отмели в реке, вы, вероятно, окажетесь с пропущенными колесами, но в пьяном виде.

Помимо фактической физической осуществимости, обсуждаемой в других ответах, основным риском является ситуация срыва во время поворота.

Спуск планера с лебедки - это ситуация, когда "потеря мощности" в виде обрыва каната является довольно распространенным явлением, и реакция на эту ситуацию является одним из самых важных упражнений во время тренировки.

Помимо начальной скорости и восстановления AoA, решение поворачивать или нет довольно важно, но при повороте вы должны полностью заботиться о своей скорости, чтобы избежать сваливания. Это может быть еще хуже для автопилотов, потому что вы, возможно, захотите продолжать вираж с «нормальной» привязкой к горизонту, как обычно, что может быть плохой идеей, если вам не хватает необходимой мощности для этого.

У меня есть старший друг, который летал на одномоторных реактивных самолетах de Havilland Vampire в ВВС в 1950-х годах. Однажды он сказал мне, что они практиковали отказы двигателей после взлета, втягиваясь вертикально в Immelmann, а затем приземляясь на взлетно-посадочную полосу, с которой они только что взлетели, в противоположном направлении.

Если подумать об этом сейчас, они будут приземляться по ветру, что добавит веселья и игр.

В любом случае, если предположить, что это правда (а у меня нет причин в нем сомневаться), это чертовски круто!