Какие риски возникают при выполнении классического маневра в невесомости?

Я подозреваю, что большинство пилотов делали это хотя бы раз: ненадолго испытывали невесомость при полете по параболической траектории. Это настоящий опыт (если ваш желудок может с этим справиться).

Вопрос: есть ли риски, связанные с подобными действиями? (знаю, садиться в самолет само по себе рискованно, но не в этом дело)

Я мог бы придумать несколько потенциальных рисков, но я не уверен, реальны они или нет:

  • Смазка двигателя однодвигательного поршневого самолета

И если не правильно выполнено:

  • Риск сваливания как в фазе подтягивания, так и в фазе «дуги».
  • Перенапряжение самолета при выходе из пикирования для набора скорости

Дополнительные вопросы: считается ли это акробатическим маневром? Есть ли какие-то правила, запрещающие это?

Также приходит на ум топливное голодание.... Кроме того, здесь есть ответ на пилотажный вопрос: Aviation.stackexchange.com/questions/307/…
любой механизм, который приводится в действие силой тяжести или полагается на гравитацию для правильной работы, больше не будет работать, одним из них являются пузыри в гидравлике, потому что в резервуаре есть немного воздуха, который может быть втянут во время 0G.
Почему аргумент о смазке двигателя применим именно к однодвигательным поршневым самолетам? Разве гравитационная смазка не используется в многомоторных самолетах/турбинных двигателях?
@DeltaLima Я не знаю, отсюда и вопрос :-)
@delta lima: Вы правы в том, что аргумент о смазке НЕ применяется исключительно к самолетам с одним двигателем. Акробатические самолеты имеют перевернутые топливно-смазочные системы. Это позволяет двигателям работать в перевернутом положении. Как правило, более крупные самолеты (близнецы и т. д.) не предназначены для акро-полетов, поэтому в двигателях нет этих систем. Я предполагаю, что то же самое относится и к газотурбинным двигателям, но у меня нет с ними опыта.
@ratchetfreak - Я думаю, что пузырьки в гидравлике в любом случае являются серьезной проблемой, независимо от того, где они находятся. Резервуар необходим для компенсации теплового расширения.
@VolkerSiegel, но контейнера, частично заполненного газом, может быть достаточно для создания такой возможности расширения. Если воздухозаборник компрессора погружен в воду, он не добавит пузырьков воздуха в жидкость. Клапаны на выходе обратно в резервуар позволяют избежать проблем со сжимаемостью на рабочем конце.
@ratchetfreak Вы правы, в резервуаре, где насос получает гидравлическую жидкость, может быть воздух, я ошибался, подразумевая, что где-то в системе не может быть воздуха. Но на самом деле я был прав в том, что воздух, циркулирующий в активной части системы, — это проблема, и на удивление серьезная. Это не только заставляет систему вести себя несколько мягко, как пневматика, гидравлика реагирует «жестко». Посмотрите на экскаватор, особенно если он трясет ложкой, чтобы удалить грязь. Но воздух вызывает кавитацию в системе, фактически материал внутри. Он схлопывает пузыри так сильно, что они могут излучать свет.

Ответы (2)

Самый большой риск – это неправильное исполнение. Если вы наберете слишком большую скорость и выйдете из пикирования на 4G и что-нибудь сломаете, это будет вашей основной проблемой.

Ваши вторичные риски будут связаны с голоданием топливной и масляной системы, если они зависят от силы тяжести для работы. Этот риск уравновешивается тем, как долго вы сможете выдерживать полет с нулевой перегрузкой. Проблемы с маслом представляют больший риск, чем с топливом, так как даже если вы выдерживали 0-g достаточно долго, чтобы заставить двигатель голодать, вы должны вернуть его, как только окажетесь в положительной G. Этот конкретный риск зависит от самолета, и я, вероятно, смогу' Не говорите что-то столь же общее, как «обычно не проблема для коротких экскурсий 0-g».

Дополнительным вторичным риском являются незакрепленные предметы в кабине. Это представляет ряд возможных осложнений:

  • плавающие объекты могут отвлекать вас от полета
  • плавающие объекты могут что-то сломать (например, окно в кабине будет сильно отвлекать на оставшуюся часть полета)
  • Самое главное, это может изменить вашу компьютерную графику, что может иметь ужасные последствия, если что-то достаточно тяжелое будет перемещено достаточно далеко.

Я бы не стал ставить риск сваливания слишком высоко в списке, потому что вы должны делать это на достаточной высоте и в скоординированном полете, чтобы сваливание было просто выходом из положения.

Что касается того, является ли это фигурой высшего пилотажа, то это очень похоже на сваливание при вылете, но неудачное восстановление (выталкивание на 0 g до того, как сваливание сломается), и только пассажир может точно сказать, что вы на самом деле делали.

Это приводит к последнему риску, о котором я могу думать, и это когда ваш пассажир разбрасывает свой обед по всему самолету. В 0-g это может попасть на лобовое стекло и затруднить обзор. Будь осторожен!

Плавающие/летающие объекты также могут представлять опасность. (Мой друг-инструктор по полету рассказал мне о разбитом таким образом окне.)
@Lnafziger хорошая мысль, я добавлю это к ответу.
@Lnafziger, чтобы не забыть грязь и т. Д. Иногда это заставляет меня чихать ... о, и еще одной опасностью может быть неправильно защищенная команда (как для других, так и для себя).

Я проделал немало маневров в невесомости на Cessna Citation II не как пилот, а как координатор эксперимента.

Смазка двигателя была гравитационной, основанной на этом самолете, а невесомость вызывала предупреждение Master Caution / давление масла. Поскольку маневры в невесомости длились всего около 12 секунд, по словам производителя двигателя, это не было проблемой.

Вход и выход вызывали дополнительные перегрузки на планере, я помню, что мы достигли 2,5 g при подтягивании. Особенно сложно было выйти из параболического полета, балансируя между продолжительностью сегмента невесомости, перегрузкой во время подтягивания и превышением скорости. Иногда в конце параболического участка устанавливали спойлеры, чтобы снизить скорость.

Риск сваливания невелик, так как более высокая нагрузка на крыло возникает на довольно высокой скорости, сохраняя низкий требуемый коэффициент подъемной силы. Участок низкой скорости на вершине параболы представляет собой нулевую перегрузку, поэтому там нельзя свалиться.

Еще один серьезный риск — попасть под летающие по кабине и кабине предметы при случайном достижении отрицательной перегрузки. Руководства по летной эксплуатации, врезающиеся вам в голову с весом 2,5 g во время подтягивания, не доставляют удовольствия.

Отрицательные перегрузки также представляют опасность для топливной системы, когда она основана исключительно на гравитации. Если пузырьки воздуха попадут в топливопровод, это может привести к остановке двигателя. Я думаю, что это меньшая проблема в реактивных / турбинных двигателях, которые в любом случае имеют топливные насосы.

На Citation II отрицательная перегрузка вызвала разбрызгивание топлива из вентиляционных отверстий в законцовке крыла; зрелищно, но безвредно.

Даже у самолетов с топливными насосами отверстие для забора топлива может быть открыто во время полета с отрицательным ускорением, и таким образом воздух может попасть в систему.