Особенности сваливания однодвигательного самолета

Знание особенностей полета и пилотирования на критических режимах и понимание физической сущности порождающих их причин необходимо пилотам, связанным с эксплуатацией данного самолета. Глубокое понимание особенностей такого поведения самолета на критических режимах, причин сваливания их на крыло и переход в штопор поможет пилотам не только избегать таких режимов, но и надежно из них выходить, то есть будет способствовать повышению безопасности полетов.

Сваливание – опасный режим полета, преднамеренный выход на который в условиях нормальной летной деятельности недопустим. Однако в некоторых особых случаях возможно непроизвольное попадание самолета в такой режим. Из определения сваливания следует, что это движение самолёта, колебательное или апериодическое, протекающее относительно любой из его осей, не парируемое без уменьшения угла атаки из-за существенного ухудшения управляемости самолёта. Причиной возникновения сваливания является срыв потока на крыле на околокритических углах атаки.

Как известно, сваливание самолета происходит в результате
появления развившихся областей срыва потока на крыле при больших углах атаки. Обычно оно сопровождается опусканием носа и (или) кренением самолета. При симметричном зарождении и развитии областей срыва потока на правой и левой половинах крыла с увеличением угла атаки вследствие уменьшения подъемной силы крыла происходит сваливание самолета на нос. В этом случае угол атаки сваливания (αсв) весьма близок или равен критическому углу атаки (αкр).

При существенно несимметричном развитии областей срыва потока на правой и левой половинах крыла вначале происходит сваливание самолета на крыло, а затем уже и опускание носа самолета. Такое сваливание происходит при угле атаки сваливания (αсв) меньше угла атаки критического (αкр).

Опускание носа самолета в этом случае обусловлено нарушением равновесия сил в направлении вертикали (подъемная сила становится меньше веса самолета), а также возникающим при кренении скольжением на опускающееся крыло (восстанавливающий аэродинамический момент рыскания стремится устранить возникающее скольжение и опускает нос самолета вниз).

Непосредственно при выполнении сваливания самолёта DA-40 (в учебных целях) ВС хорошо устойчив, при уменьшении РУД до малого газа самолёт плавно (в зависимости от окружающей среды), начинает опускать нос и стремится набрать скорость, задача пилота выдерживать самолёт в ГП до срабатывания звуковой сигнализации (приблизительно 65 knt, опять же скорость сваливания зависит от условий внешней среды, массы, конфигурации, закрылок), отдать РУС от себя, убрать тряску если она возникла, набрать необходимую скорость, вывести самолёт в ГП с дачей РУД по Vu.

Поведение самолета при сваливании в основном определяется
характером зависимости Су =F(α) на закритических углах атаки. Чем резче изменяется угол наклона кривой по углу атаки, тем резче происходит сваливание самолета.

При выводе самолета из сваливания или режима больших докритических (близких к α кр) углов атаки пилот должен вначале действовать только органом продольного управления, энергично отклоняя при этом РУС от себя. Пользоваться элеронами для парирования крена самолета на больших докритических углах атаки, а тем более при сваливании, опасно, так как в некоторых случаях это может только ускорить переход самолета в штопор. Указанное обстоятельство объясняется в основном тем, что с выходом самолета на закритические углы атаки отклонение элеронов против вращения может только усугубить это вращение, а не парировать его. Кроме того, при поперечных колебаниях самолета в процессе сваливания пилот иногда не успевает отклонять элероны в нужную сторону.

Руль направления при выводе самолета из сваливания рекомендуется также, как элероны, удерживать в нейтральном (исходном, балансировочном положении) до тех пор, пока пилот не убедится в том, что самолет перешел на нормальные эксплуатационные утлы атаки.

Самолеты с прямым крылом (типа DА 40) на малых скоростях полета вплоть до сваливания, как правило, сохраняют эффективность рулей. В момент сваливания самолет плавно опускает нос с креном в левую или правую сторону, при этом появляется срывная тряска.

Что касается данного самолёта, в случае достижения угла атаки 16,17 и 18 появляется тряска (небольшая), звуковая сигнализация срабатывает не сразу либо вообще не срабатывает (а срабатывает в случае потери скорости, например, при выводе самолёта из сложного пространственного положения). Как и сказано ранее, РУС необходимо отдать от себя и достичь безопасной скорости (тряски может не быть вообще в зависимости от условий внешней среды).

Парашютирование.

В горизонтальном полёте (ГП), на сбалансированном самолёте, плавно уменьшаем мощность двигателя. Самолёт уменьшает скорость полёта и появляется пикирующий момент, стремящийся опустить нос самолёта, чтобы увеличить скорость полёта до первоначальной. На которой самолёт был сбалансирован. В этом проявляется устойчивость самолёта по скорости. Внимательно следим, чтобы при уменьшении мощности двигателя не появилось скольжение самолёта.

 Ручкой управления самолётом (РУС) удерживаем нос самолёта в горизонтальном положении и продолжаем уменьшать мощность двигателя, таким образом, чтобы скорость горизонтального полёта уменьшилась до 80 узлов. С уменьшением скорости полёта увеличивается пикирующий момент. Усилие на РУС, для удерживания самолёта в ГП, возрастает.

При дальнейшем уменьшении мощности двигателя и удержании носа самолёта в ГП, скорость полёта уменьшается и появляется вертикальная скорость снижения. Самолёт начинает «парашютировать». Горизонтальная скорость полёта на которой самолёт начинает «парашютировать» зависит от полётной массы самолёта, чем меньше полётная масса самолёта, тем меньше скорость, на которой самолёт начинает «парашютирование».

С началом «парашютирования» появляется звук «Свистка», расположенного на левой плоскости. Возникает потряхивание РУС, это связано с тем что на ребре левой плоскости напротив элерона расположена треугольная пластина. Приближаясь к критическим углам атаки, на этой пластине прекращается ламинарное обтекание воздуха и происходит срыв потока. Эти турбулентные завихрения и начинают бить по элерону. Чем больше углы атаки, тем сильнее ощущается потряхивание РУС.

Таким образом уменьшая мощность двигателя и удерживая самолёт в конфигурации горизонтального полёта, уменьшаем скорость полёта с 80 до 70 узлов. На скорости 70 узлов самолёт устойчиво парашютирует с постоянной вертикальной скоростью.

Для выхода из режима «парашютирования» необходимо ослабить давление на РУС и перевести самолёт на планирование, одновременно увеличивая мощность двигателя до первоначальной. С увеличением скорости полёта до 100 узлов перевести самолёт в ГП, плавно не превышая эксплуатационную перегрузку.