Угол крена и его эффективность

Как мы уже говорили раньше – угол наклона (тангаж) изменяет как вертикальную скорость самолёта, так и его воздушную скорость. Угол крена так же существенно влияет на эти характеристики. Всё дело в том, что во время полёта создаваемая крыльями самолёта подъёмная сила численно равна весу самолёта и практически не меняется. Вектор подъёмной силы всегда направлен перпендикулярно аэродинамической плоскости (крылу), т.е. – практически вверх, при этом подъёмная сила чётко противолежит (и компенсирует силу гравитации – как показано на верхнем рисунке). Если же у самолёта создаётся крен в какую-либо сторону, вектор подъёмной силы так же отклоняется от своего вертикального положения, т.е. уже не вся подъёмная сила идёт на борьбу с гравитацией, и появляется некий горизонтальный её компонент. Из-за этого горизонтального компонента подъёмной силы самолёт начинает снижаться (гравитация теперь больше) и уходить в сторону (в сторону крена, т.к. Вектор общей подъёмной силы тянет самолёт теперь в эту сторону). Понятно, что чем больше угол крена, тем больше будет этот горизонтальный компонент подъёмной силы, и, следовательно – меньше вертикальный её компонент – в таком случае самолёт будет быстрее терять высоту (нижний рисунок).

Следствием этого является тот факт, что все самолёты при разворотах теряют высоту! Однако все самолёты сконструированы таким образом, чтобы при потере подъёмной силы самим пытаться восстановить статус кво. Но как? Ведь есть только два способа – угол атаки и скорость. Управление углом атаки – у пилота в руках. А вот скорость? Именно за счёт скорости самолёт сам попытается возместить недостаток подъёмной силы – поэтому в развороте он всегда будет пытаться завалить нос вниз и разогнаться. Пилот может позволить ему сделать это, а может и не позволить (но тогда ему придётся добавить газу, чтобы оставаться на одной и той же высоте и той же скорости, либо пилоту самому придётся во время разворота потянуть на себя штурвал (или ручку управления) – что бы увеличить угол атаки, тем самым опять же скомпенсировав недостаток подъёмной силы). Однако большие углы атаки очень сильно увеличивают сопротивление, что при развороте сказывается на потере скорости. Способность самолёта восполнять данную потерю высоты, однако, имеет свои пределы. Помните, что, увеличивая угол атаки, вы, как правило, увеличиваете динамическую нагрузку? А это, в свою очередь, увеличивает вес самолёта, что очень сильно сказывается на скорости свала его крыла. Следовательно, в момент повышения динамической нагрузки наше крыло свалится на куда более высоких скоростях, чем при прямолинейном полёте.

Короче, чем больше крен, тем при меньшем угле атаки произойдёт свал. Этот эффект носит название перегрузочный свал, и он намного сложнее и опаснее обычного, хотя бы потому, что в него попадают в развороте при крене. Чем выше крен – тем легче свалиться. Отсюда правило: не летать с большими кренами на маленьких высотах и уже тем более – на маленьких скоростях

Воздушная скорость

Скорость – это жизнь. Вам придётся это запомнить. Без перемещения вперёд сквозь воздух любое крыло начнёт просто камнем падать вниз. А чем быстрее мы летим – более стабильным и более управляемым будет наш купол. Более того – чем быстрее мы летим – больше подъёмной силы мы создаём, и можем делать с этой силой что угодно – перевести её в высоту, в скорость, в сопротивление – хорошо, когда её много. Крыло – ничто без скорости (хотя парашюты, как раз, всё же могут иногда без неё обойтись).

Нельзя не сказать, что большая скорость имеет и свои неоспоримые недостатки, основным из которых является ограниченный технический ресурс. Более того, быстрые перемещения высоко в небе и на уровне земли – разные вещи. Развитие парашютов в последние несколько лет привело к увеличению их скорости в четыре-пять раз! С одной стороны, это позволяет нам здорово увеличить выбор площадок, на которых мы можем попытаться сесть. Но вот с другой стороны, у нас теперь в руках настоящий летательный аппарат, достаточно сложный и опасный, требующий от пилота (да-да, именно пилота! ) Купола достаточно больших знаний и умений, чтобы безопасно его приземлить. Скорость требует от нас быстрых и правильных действий, и с этим нужно смириться.

В зависимости от размера купола и режима полёта, современные парашюты могут передвигаться по воздуху со скоростью от 0 до 160 км/ч. Но обычно, средняя скорость перемещения (т.е. не на разгоне) – редко, когда превышает 100 км/ч. По сравнению с современными самолётами (в 2-3 раза превышающими скорость звука), мы – черепахи в небе. Мы существенно ограничены по скорости, поэтому куда нам нужно попасть – является основным критерием в выборе нашей скорости. Хотя мы являемся пилотами летательных аппаратов с самыми минимальными воздушными скоростями – именно поэтому у нас нет колёс, а вместо них –ноги.

Самое интересное для меня, знакомого практически со всеми производителями современных куполов мира – каким образом мы достигли таких серьёзных и впечатляющих результатов. По правде говоря, мы – вроде как хиппи, как артисты, честно. Мы берём кусочек нейлоновой ткани, пару крепких верёвок, и с помощью швейной машины превращаем это в признанный всеми летательный аппарат. Зачем же тогда вся эта яркая команда продвинутых умных голов сделала так, чтобы их летательный аппарат обладал практически нулевой скоростью свала? Всё очень просто – общий вес системы – очень маленький. Чем больше вес аппарата –тем сложнее ему перемещаться –это правило номер один всех транспортников. (именно поэтому у птиц такой лёгкий скелет – им не нужны сильные кости). Благодаря околонулевым скоростным режимам мы и имеем возможность управлять этими летательными аппаратами без особой подготовки и без необходимости заканчивать институт, как это делают пилоты самолётов.

Полёт на скоростях менее 200 км/ч даёт нам много преимуществ. Во-первых – сопротивление. Именно оно отбирает у нас уйму энергии и препятствует нашему перемещению вперёд. Но оно очень сильно возрастает с увеличением скорости – говоря другими словами – чем выше скорость летательного аппарата, тем больше имеет значение его форма. Уродливая, с точки зрения аэродинамики, форма будет работать только на очень небольших скоростях. Хорошим примером будет наблюдение за развитием формы самолётов с увеличением скоростей, на которых они летали. Дело в том, что данная аксиома позволяет нашему телу спокойно болтаться хоть параллельно, хоть перпендикулярно набегающему потоку – при этом, никак существенно не влияя на расход энергии на сопротивление. Более продвинутые в аэродинамическом смысле купола могут спокойно планировать по очень пологой глиссаде, не смотря на большую загрузку крыла – как раз именно из-за того, что конструктор сделал так, что общее сопротивление было крайне малым. И, кончено же, как вы и подозреваете, эти купола пытаются лететь на очень высокой скорости, но об этом чуть позже.

Воздушная скорость, совместно с углом атаки, и определяет, куда двигается купол. При положительном угле атаки, чем быстрее двигается купол –тем больше подъёмной силы он создаёт. Чтобы управлять этой накапливаемой в вашем летательном аппарате силой, вам нужно изначально определиться с его формой – да-да, именно форма купола и будет тем решающим фактором, который определит поведение на всех режимах его работы. Хотя, конечно же, вся система не может слаженно работать, если хотя бы один компонент нерабочий. Как мы уже говорили, полёт – это совместные усилия многих факторов. Ни один аспект этой системы в одиночестве не сможет обеспечить этот самый полёт. Это важно никогда не забывать, не упуская из внимания ни одной, казалось бы, мелочи, т.к. Именно её и может не хватить.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: