Что такое вихревое кольцо
Что такое вихревое кольцо
Слово «вертолет» впервые употребил Н.И. Камов 8 февраля 1929 г.
Российский информационный технический журнал
85-лет служения авиации
Санкт-петербургская, петроградская, ленинградская и вновь санкт- петербургская фирма «Климов» уже восемь с половиной десятилетий делает моторы. В ее стенах умеют разрабатывать и изготавливать «сердца» для лучших в мире истребителей и танков, вертолетов и морских судов, энергоустановок и ракет. Это единственное в России ОКБ, имеющее многолетний опыт разработки и производства турбореактивных, турбовинтовых, турбовальных, газотурбинных танковых и жидкостно-реактивных двигателей, а также главных редукторов военных и гражданских вертолетов. В этом году «Климов» отмечает 85-летний юбилей со дня основания и 40-летний — с начала проектирования своего первого турбовального двигателя. «Починочная мастерская» начала XX века входит в век XXI известной во всем мире двигателестроительной фирмой.
ГОДА ЛЕТЯТ ПОД РЕВ МОТОРОВ
Рассказывает Генеральный конструктор «Завода им. Б.Я. Климова» Александр Александрович САРКИСОБ:
— В 1912 году французский изобретатель Луи Рено, основатель фирмы Renault, открыл в Санкт-Петербурге представительство по продаже своих машин. Называлось оно «Французское общество автомобилей Рено для России» и занималось продажей автомобилей, тракторов и моторов. Со временем встал вопрос о постройке «починочной мастерской». В середине 1914 г. на Большом Сампсониевском проспекте Выборгской стороны заложили завод для сборки и ремонта техники, а 20 октября 1914 года Высочайшим Императорским разрешением было учреждено «Акционерное Общество Русский Рено». С этой даты и ведет свою историю фирма «Климов».
Началась Первая мировая война. Завод получил военные заказы, главным из которых стало производство 220-сильных авиационных двигателей Renault 12Fe. Двигатели устанавливались на тяжелых бомбардировщиках «Илья Муромец» выдающегося авиаконструктора И.И. Сикорского, на самолете «Святогор» В.А. Слесарева, летающих лодках ГАСН, МК-1, М-9бис/ М-24 Д.П. Григоровича, а также на различных типах французских самолетов Farman и Breguet.
К 1917 году завод «Русский Рено» превратился в крупное промышленное предприятие. На нем работали около 3000 человек, а количество станков превышало 600 единиц.
В 1927 году предприятие, названное «Красным Октябрем», производило электрооборудование и агрегаты для танков Т-26 и Т-28, бронебойные снаряды для 37-мм пушек, первые советские серийные мотоциклы Л-300, Л-500, Л-8, осуществляло переоснащение танков БТ-2 и БТ-5 авиационными моторами М-5.
В 1939 году завод переподчинили Наркомату авиационной промышленности и обязали срочно наладить производство авиационных моторов М-105 Владимира Яковлевича Климова, который тогда был главным конструктором опытно-конструкторского отдела Рыбинского авиамоторного завода. С тех пор судьба Ленинградского завода неразрывно связана с именем этого выдающегося конструктора.
В начале Великой Отечественной войны Ленинградский и Рыбинский авиационные заводы были эвакуированы в Уфу. Всю войну эти два коллектива единой семьей производили климовские моторы, которым с 1943 года по решению Советского Правительства присвоена марка «ВК» — Владимир Климов. За годы войны было произведено около 100 тысяч поршневых моторов Климова, на которых летали более 60 % самолетов фронтовой авиации. Их мощь поднимала в воздух Як-1, Як-3, Як-7, Як-9, ЛаГГ-3, Пе-2, Ер-2, Ар-2, Як-4 и другие крылатые машины.
После войны завод вернулся в Ленинград. Решением Правительства на его базе было образовано ОКБ-117 (с 1947 г. — завод № 117) по разработке и производству реактивных и газотурбинных двигателей во главе с главным, впоследствии Генеральным конструктором Владимиром Яковлевичем Климовым.
Начался новый этап в научно-производственной деятельности завода. Были созданы один из самых массовых турбореактивных двигателей мира ВК-1 и его модификация с форсажной камерой ВК-1Ф, устанавливаемые на знаменитых истребителях МиГ-15бис, МиГ-17 и бомбардировщиках Ил-28, Ту-14Т.
ОКБ был создан бесценный научно-конструкторский задел по проектированию отечественных газотурбинных двигателей нового поколения: ВК-2 — первый турбовинтовой двигатель, ВК-3 и ВК-13 — первые двухконтурные двигатели с охлаждаемыми лопатками турбины и многое другое.
После ухода В.Я. Климова в 1960 году на пенсию ОКБ и завод возглавил его ученик и преемник Сергей Петрович Изотов.
Ленинградские конструкторы завоевывают лидерство в создании турбовальных двигателей и главных редукторов вертолетов. Более 95 % вертолетов с маркой «Миль» и «Камов» летают на двигателях «Климова».
Под руководством С.П. Изотова создается новый уникальный двигатель четвертого поколения РД-33 для истребителя ОКБ А.И. Микояна МиГ-29. Это один из самых лучших двигателей военной авиации мира. (Интересно, что знаменитый Архип Михайлович Люлька смоделировал на своем двигателе АЛ-31Ф, устанавливаемом на все модификации истребителя Су-27, компрессор изотовского РД-33).
Сегодня «климовцы», продолжая традиции своих предшественников, работают над программами по совершенствованию этих двигателей — созданы их ресурсные и форсированные модификации. На российских и узбекских авиалиниях летают самолеты Ил-114 с сертифицированными двигателями «Климова» ТВ7-117С. В рамках конверсионной программы на специально созданном производстве «Климов- Энерго» выпускаются мобильные энергетические и насосные станции. На заводе организовано новое производство современных высокоэффективных систем автоматического управления. А в цехах и лабораториях создаются силовые установки завтрашнего дня: на испытательных стендах стоят двигатели четвертого и пятого поколений, на чертежах вырисовываются контуры моторов, которые будут поднимать в небо российские самолеты и вертолеты в следующем веке.
«КЛИМОВСКИЕ» ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ВИНТОКРЫЛЫХ МАШИН
Рассказывает главный конструктор вертолетных двигателей Петр Сергеевич ИЗОТОБ:
заводская династия: «главный маркетолог» Данила Изотов, главный конструктор Петр Изотов (стоит), на портрете — Генеральный конструктор Сергей Петрович Изотов
— В 1958 году Михаил Леонтьевич Миль обратился к нам с просьбой разработать силовую установку для нового вертолета Ми-2. До этого практически все советские вертолеты летали на поршневых двигателях, но с 1959 года на предприятии началась разработка газотурбинного двигателя мощностью 350, впоследствии 400 л.с., получившего индекс ГТД-350. Двигатель и редуктор ВР-2 удалось создать за 4 года, и после успешного прохождения государственных испытаний они пошли в серию на заводе WSK в польском городе Жешув. С тех пор было произведено более 10 тысяч двигателей.
ГТД-350 оказался годен не только для летательных аппаратов, были интересные проекты установки его модификации на железнодорожный ведущий вагон НИИ железнодорожного транспорта, катер на подводных крыльях Ленинградского НИИ судостроительной промышленности, вездеход на воздушной подушке Горьковского автомобильного завода, спортивный гоночный автомобиль и даже на танк конструкции Ж.Я. Котина.
Вихревое кольцо и выход из него на вертолётё
Вихревое кольцо (тороидальный вихрь) — это движение жидкости или газа в форме «бублика», закручивающегося вокруг самого себя. Такое движение возникает, когда большой и относительно сферический объем вещества с большой скоростью прогоняется некую среду (например, то же самое вещество) — края и внутренняя часть прогоняемого объема подвергаются внешнему воздействию по-разному, и из-за разницы скоростей более «быстрая» внешняя область начинает закручиваться вокруг более медленной внутренней.
В случае вертолёта такое завихрение возникает, когда лопасти несущего винта с большой скоростью прогоняют воздух сквозь плоскость несущего винта. В этом случае воздух не просто гонится вниз относительно плоскости винта, создавая подъемную силу, а закручивается вокруг винта, не создавая такой силы. Что делает вертолет без подъемной силы? Правильно, падает.
Режим вихревого кольца наступает, например, при резком торможении или при быстром вертикальном снижении, когда вертолет садится в собственную струю воздуха. Для выхода из режима необходимо вывести вертолет из вихревой зоны «на чистый воздух».
Вот катастрофа в Геленджике, когда вертолет попал в вихревое кольцо.
(Баянометр говорит о повторении этого ролика, но ссылку на него не даёт)
Авиация и Техника
6.4K поста 13.2K подписчиков
Правила сообщества
Действия «тушил» даже комментировать не хочется.
Чинуки
На Дубайском авиашоу можно было увидеть сразу два борта из 28, что использует ВВС ОАЭ.
Один летел в составе парада по случаю открытия авиашоу, второй стоял на статике, доступный для осмотра.
Один из самых необычных вертолетов, летающий со времен Вьетнамской войны. Двухвинтовую схему сложно перепутать с чем-либо еще. Далеко не самый красивый, но весьма запоминающийся тип.
На крыле (вернее на винте) с 1961 года, современные модификации производятся до сих пор. 60 лет в строю, на вооружении 20 стран мира.
Режим вихревого кольца
Когда вертолет снижается вертикально или достаточно круто (©сн^70°) планирует с работающими двигателями, то под несущими винтами и над ними образуются зоны раздела воздушных потоков. Сверху в этой зоне происходит отрыв части воздуха, захватываемой винтами, от относительно неподвижной части воздушного пространства, а снизу — встреча двух потоков: отбрасываемого винтами со скоростью 2Vi и встречного, движущегося со скоростью Vv (рис. 2.5, а). В момент встречи этих потоков скорости их выравниваются и с поверхности раздела масса воздуха вытесняется наружу радиально и вверх за пределы поверхности, отметаемой несущими винтами. Частично воздух перетекает из области повышенного давления под винтами в область пониженного давления над винтами. Это перетекание незначительно и вредного влияния на работу винтов не оказывает, лишь частично уменьшает тягу, что составляет концевые потери несущих винтов.
При увеличении вертикальной скорости снижения более 2—3 м/с поверхности разделов сближаются. Струйки воздуха, отраженные от нижней поверхности раздела, идут вверх и попадают в область над винтами, подсасываются ими и проходят через них снова (рис. 2.5, б). Поверхности раздела и вихревые потоки неустойчивы. Они колеблются в непрерывно разрушаются основным потоком воздуха. Это вызывает колебания вертолета, толчки на несущие винты, ухудшение управляемости.
При еще большем увеличении скорости снижения (рис. 2.5, в) поверхности раздела еще больше сближаются, а вихревые потоки замыкаются вокруг плоскости вращения пиитов в виде тороидальной поверхности, которая с наружной стороны обтекается снизу вверх встречным потоком. Таким образом, при вертикальном (или близком к нему)
УвОІД = о а) Vy z 2 м/с
l) Vv = 5т 7м/с г) Vy > 10 м/с
Рис. 2.5. Схема возникновения вихревого кольца
снижении вертолета с работающими двигателями какой-то объем воздуха может циркулировать через плоскости вращения несущих винтов много раз, образуя при этом так называемое вихревое кольцо, т. е. поток воздушных масс, циркулирующий вокруг винтов. Такое течение неустойчиво,
так как при его возникновении резко уменьшается сила тяги винтов, а с ее исчезновением исчезает и описанное явление. С исчезновением вихревого кольца сила тяги растет и все повторяется снова. При этом возникают броски вертолета, исчезает управляемость.
При увеличении скорости вертикального снижения более 10 м/с вихревое кольцо будет отставать от винтов, смещаясь вверх за счет большого подпора воздуха снизу (рис. 2.5, г). При этом управляемость начинает восстанавливаться. По достижении скорости Vv=‘2,— 16 м/с винты переходят на режим вертикальной авторотации.
В летной эксплуатации режим вихревого кольца может возникнуть вследствие ошибок пилотирования, например, при гашении поступательной скорости без добавления соответствующей мощности или при превышении вертикальной скорости снижения на крутом планировании. Следовательно, чтобы предотвратить попадание вертолета в режим вихревого кольца, необходимо вертикальное снижение производить осторожно, не допуская превышения установленных вертикальных скоростей.
Нахождение вертолета в режиме вихревого кольца опасно, поэтому при появлении первых признаков этого режима (самопроизвольное увеличение оборотов несущих винтов, тряска, броски вертолета, ухудшение управляемости) необходимо плавным увеличением общего шага несущих винтов восстановить заданную скорость снижения. Ес — сли запаса мощности нет или режим развился так, что добавление мощности не дает результатов, необходимо ручкой ППУ перевести вертолет в поступательный полет. Получив поступательную скорость, вертолет выходит из режима вихревого кольца, так как винты получают косую обдувку. При невозможности такого вывода вертолета вследствие отсутствия управляемости, но при наличии запаса высоты необходимо, уменьшив общий шаг винтов, перевести их на режим самовращения, при котором вертолет обретает управляемость, и затем придать вертолету поступательную скорость.
Вихревое кольцо
Вихревое кольцо друг или враг?
Тороидальный вихрь уже многие годы используется в трубках Ранка-Хилша для охлаждения режущих кромок металлообрабатывающего инструмента в промышленных условиях. Тороидальные вихри являются бичом восточного побережья США, являющиеся в виде разрушительных торнадо. Уже созданы экспериментальные установки, имитирующие работу торнадо, и недалек тот день, когда эта огромная энергия атмосферы будет укрощена и поставлена на службу человеку. Режим вихревого кольца, также известный как тороидальный вихрь, представляет собой очень опасное состояние, которое может возникнуть во время полета вертолета, когда завихрения воздуха охватывают ротор несущего винта, вызывая значительные потери подъемной силы.
Когда возникает данное явление, вся мощность ротора расходуется на вихревое движение воздушных масс без создания дополнительной подъемной силы. Вихревое кольцо также возникает в рулевом винте и может стать причиной неконтролируемого вращения. Возникновение вихревого кольца вызвало потерю управления и последующее крушение модифицированного вертолета MH-60 во время операции «Копье Нептуна», в результате которой был ликвидирован Усама бен Ладен.
Нечто похожее на эффект вихревого кольца можно наблюдать у фанатов курительных трубок, пускающих кольца из дыма. 
Важность несущего винта
Несущий винт вертолета, дрона является главным узлом, определяющим функционирование таких летательных аппаратов, для которых характерны не требующие специально оборудованных взлетно-посадочных полос оперативные возможности посадки и взлета. Безотказная управляемость винта обеспечивает безопасность не только крейсерского полета вертолета или дрона, но и динамических режимов, таких как посадка, взлет, разгон, и маневрирование при любых погодных условиях, исключая ураганы и другие погодные аномалии. При проектировании нового или совершенствовании старой версии вертолета/дрона, конструкторы опираются на закладываемые в АВТОКАД математические модели поведения деталей под регламентируемой нагрузкой и ПО оценки нагрузок на компоненты несущей системы, прогноза её поведения в динамических условиях, что является базой как для испытания в стендовых условиях так и в процессе натурного тестирования регламентных сертификационных испытаний.
Несущие лопасти определяют лётные характеристики вертолета/дрона, его адекватную управляемость и стабильность работы. Нештатные режимы работы несущего агрегата могут приводить к таким колебательным состояниям как флатер, или земной резонанс. Следствием этих режимов являются вибрации и неустойчивость нагрузок на привод и элементы конструкции летательного аппарата. Расчёт характеристик несущего агрегата, его лопастей является ключевой задачей при проектировании новых моделей пилотируемой и беспилотной вертолётной техники.
Исследование режима вихревого кольца
Для исследования особенностей аэродинамики винтов одиночной и соосной схем при снижении с малыми поступательными скоростями в области возможного возникновения состояний «вихревого кольца» выполняется целый комплекс научно-исследовательских работ.
Отечественные и зарубежные экспериментальные, а так же теоретические исследования несущих винтов в состоянии «вихревого кольца» показали, что их аэродинамические характеристики в этом состоянии не могут быть представлены одной обобщенной зависимостью, а имеют определенную специфику, связанную с геометрическими характеристиками конкретного агрегата.
Большая часть модельных экспериментов проведено на одиночных винтах и не учитывает особенностей работы соосной схемы. Поэтому режимы «вихревого кольца» конкретных моделей вертолета, как соосного, так и одиночного, нуждаются в самостоятельном исследовании, которое необходимо проводить на стадии разработки несущей системы вертолета.
Подобные работы обычно выполняются в специальной программе по моделированию аэродинамики вертолета, позволяющей производить расчёты аэродинамических характеристик узлов вертолетов на сложных режимах полета, с характерной нелинейностью вихревого следа, в том числе, при наличии тороидального вихря вокруг лопастей несущего и рулевого винтов.
Работа несущих лопастей характеризуется совместным действием касательных (трение в пограничном слое) и нормальных аэродинамических сил, а так же внутренних сил изгибающего и крутящего характера в сочетании с центробежными силами, присущими любым вращающимся объектам.
В случае горизонтального полёта, пространственная диаграмма внешней нагрузки на лопасти зависит от угла наклона оси к горизонту, а также от параметров движения вертолёта в окружающем воздушном пространстве.
Поэтому расчёт нагрузки на лопасти как рулевого, так и несущего винтов не является простой задачей. Простого решения её не найти даже если имеется вычислительный ресурс с возможностью решать любые задачи в рамках уравнений Навье Стокса с произвольными граничными условиями. В рамках такой математической модели при охвате всего диапазона условий полёта, характерных для реальной эксплуатации винтов вертолёта объем выходных данных с компьютера настолько велик, что человек и компьютер попросту не смогут понять друг друга. Это еще без учета нелинейных эффектов, которые нужно учитывать при наличии тороидального вихря.
В динамических режимах (взлет, посадка) расчеты нагрузок, действующих на лопасти еще более сложны, и еще более важны как для выработки инструкций преодоления действия вихревого кольца, так и для задач конструирования несущих узлов вертолета, поскольку возможные перегрузки лопастей на этих динамических режимах могут снизить ресурс эксплуатации.
Из-за отсутствия в арсенале конструкторов надежной модели расчета нагрузок на лопасти в динамических условиях приходится пользоваться квазистационарными моделями взаимодействия лопастей с воздушными потоками. Из-за того, что квазистационарная модель не учитывает динамических эффектов, в расчетные формулы для проектировщиков вносят эмпирические поправки, которые должны быть получены из адекватно спланированных экспериментальных исследований. Создание комбинированной экспериментально-расчетной модели и методики расчёта напряженно-деформированного состояния лопастей управляющего и несущего винтов, позволяющих прогнозировать поведение конструкций в условиях маневрирования, (особенно быстрого снижения) является помощью как проектировщику, так и испытателю при оценке ресурса и фактического состояния лопастей. Такие модели окажут помощь и эксплуатирующим службам, для которых предупреждение состояний кольцевого вихря и способов безаварийного выхода из таких состояний ставится на четкий научно обоснованный фундамент
Для подтверждения достоверности используемой вихревой модели необходимо произвести сопоставление расчетных аэродинамических характеристик несущего винта вертолета/дрона на режиме висения, полученных на основе разработанной теоретической модели с результатами экспериментальных испытаний.
Для проведения анализа аэродинамической картины обтекания лопастей несущего винта, построения классических диаграмм для режимов «тороидального вихря / вихревого кольца» и сопоставления полученных результатов с имеющимися экспериментальными и расчетными данными необходимо выполнить расчеты винта при фиксированной тяге, уравновешивающей взлетный вес вертолета для случая вертикального снижения. Для анализа аэродинамической картины обтекания лопастей соосной винтовой системы при наличии тороидального вихря должны быть смоделированы формы свободного нелинейного вихревого следа за соосным винтом на исследуемых режимах, построена визуальная картина линий тока, поля скоростей в окрестности лопастей.
Для несущего (винтовой системы вертолета/дрона при различных углах атаки) винта и скоростей вертикального снижения при равенстве фиксированной тяги и взлетного веса летательного аппарата должны быть рассчитаны следующие аэродинамические параметры, как функции времени:
На основе анализа результатов расчетов должны быть определены границы режимов «вихревого кольца» соосной несущей винтовой схемы вертолета в координатах Vx(Vy) по различным признакам возникновения этого состояния (пульсациям тяги и крутящего момента, ростом крутящего момента при фиксированной тяге и др.).
С теорией разобрались, а как быть на практике?
Для изучения режима вихревого кольца необходимо измерять большое количество физических величин, как на несущем винте, так и на рулевом. Среди этих величин:
Раньше для передачи сигналов с этих датчиков использовались контактные токосъемники
Вихревое кольцо и левое самопроизвольное вращение вертолёта
Статья Семенович А.Н. в журнале «Вертолётная индустрия» за апрель 2008 года «Попасть на вращение» удивила и ввергла в уныние. Впервые обнародованные увеличивающиеся потери одновинтовой вертолётной техники из-за случаев «непроизвольных, неуправляемых» левых вращений на режимах близких к висениям и откровенного непонимания лётчиками физики этого явления очевидны. Именно это непонимание делает пилотов беспомощными и при попадании их во вращение, и при выходе из него. Разумеется, этот вид лётной неграмотности проистекает из неграмотности их научных и других руководителей или неумения ими правильно использовать свои знания.
На самом деле эта проблема не стоит и выеденного яйца. Собственно никакой проблемы и нет. Есть только сплошная прикладная физика почему-то многими прикладными специалистами ещё не освоенная.
Одновинтовой вертолёт начинает неуправляемо вращаться влево только тогда, когда полная правая педаль не может остановить (парировать) это движение. В большинстве случаев это происходит из-за образования на хвостовом винте вихревого кольца по своей физике точно подобного вихревому кольцу (т.е. воздушному вихревому тору) на несущем винте, только в перпендикулярной по отношению к несущему винту плоскости. В этом случае, мощность, потребляемая хвостовым винтом, уходит не на создание силы и момента против вращения фюзеляжа, как реакции на прилагаемые к нему усилия двигателей, а на вращение массы воздуха в кольцевом торе и поэтому её не хватает собственно для путевого управления.
Условия для возникновения вихревого кольца на хвостовом винте и его характер, видимо серьёзно никто не изучал, но, полагаю, что они идентичны с характером и условиями возникновения его на несущем винте.
Любому лётчику, чтобы не бояться левых вращений и никогда из-за этого не ломать одновинтовые вертолёты, нужно знать вот что.
В самом начале формирования вихревого кольца на хвостовом винте внимательный лётчик замечает некоторую рассогласованность поведения курса вертолёта по отношению к своим управляющим действиям педалями. В этот момент можно ещё довольно просто исправить ситуацию незначительным движением ручки управления «от себя», т.е. увеличить «косую обдувку» хвостового винта. Но этот момент начала образования вихревого кольца и ещё слабый самопроизвольный разворот может совпасть с сиюминутным, плановым, произвольным пилотажным исполнением лётчика, и тогда начало неподчинения вертолёта может быть упущено пилотом любого высокого уровня. А секунду спустя, начнётся, по-настоящему, неуправляемое пресловутое вращение влево, и вот тогда отдача ручки управления вперёд, как это глубоко ошибочно требует инструкция, только усугубит ситуацию из-за того, что центр вращения вертолёта неизбежно переместится вперёд, увеличивая при этом радиус вращения хвостовой части фюзеляжа вместе с хвостовым винтом. А это очень сильно укрепляет позицию вихревого кольца и уже точно, таким способом благополучно выбраться из этой ситуации никакому лётчику не удастся.
Известно, что абсолютное большинство лётчиков-вертолётчиков на режиме висения чисто интуитивно разворачивают вертолёт относительно самого себя, т.е. пилотская кабина разворачивается на одном месте, а все остальные части фюзеляжа вращаются по своим, геометрическим для этого случая радиусам. К великому сожалению многие, видимо, не умеют управлять центром вращения и радиусами вращения различных частей своего вертолёта, а, между тем, это совсем не сложно, если лётчика кто-нибудь научил, или он сам, задумавшись, научился этому заблаговременно. Подобное умение вообще оказывается во многих пилотажных обстоятельствах востребованным, а для благополучного выхода из левого неуправляемого вращения вертолёта просто необходимым.
Вместо многочисленных официальных общих рекомендаций лётчикам, которые, к сожалению, в статистике изменить ничего не смогут, предлагаю конкретный, проверенный на себе и потому верный способ.
Для прекращения паразитного левого вращения одновинтового вертолёта лётчику необходимо, удерживая правую педаль на упоре, ручкой управления соразмерено взяв её на себя, переместить центр вращения ближе к хвостовому винту. Я не хочу комментировать достаточно спорные, в некоторых случаях, описания поведений терпящих аварии вертолётов. Однако хочу отметить, что систематические заваливания вращающихся вертолётов при приземлении на правый бок красноречиво говорят о передних расположениях центров вращения, т.е. об опущенных носах. При этом никак нельзя говорить о самопроизвольном опускании носа, т.к. ручка управления для парирования этого не бывает и не может быть использованной назад до упора, кроме тех случаев, когда лётчик согласно неверной рекомендации упорно стремится разогнать скорость. Вот тогда заведомо меньший темп разгона скорости, чем темп вращения фюзеляжа может приводить к тому, что фюзеляж подставляет свой хвост на разогнанную уже какую-то скорость. Последствия этого легко представит любой аэродинамик, а именно, освободившаяся от индуктивного потока хвостовая часть фюзеляжа создаст вертолёту момент на пикирование, плюс отданная ручка вперёд, от чего тангаж и так уже пикирующий. Всё это действительно может создать условия для энергичного опускания носа, которое возможно трудно будет парировать даже полным, уже запоздалым взятием ручки на себя. И это лишний раз говорит о безрассудности даже экспериментальных попыток разгона скорости при неуправляемом мощном левом вращении вертолёта без очень грамотного методического сопровождения.
Рекомендации лётчику как действовать органами управления, чтобы лучше упасть тоже выглядят слегка странными. Дело в том, что приземление правильно вращающегося вертолёта, т.е. вращающегося относительно вала несущего винта или относительно центра базы основного шасси обязательно приведёт к опрокидыванию влево. Главный вопрос в том, что вовсе незачем немедленно приземляться при вращении, не использовав против этого органы управления правильно.
При соразмеренном взятии ручки управления на себя уменьшается радиус вращения хвостовой части фюзеляжа, создаются условия для разрушения вихревого кольца, ибо инертный вихревой тор не успеет за хвостовым винтом перестроить свою плоскость, плюс значительно уменьшится и осевой, наступающий на винт, внешний поток воздуха, как главный организатор завихрения. Всё очень просто!
Хочу сказать, что некоторые американские авиационные конструкторы, стремясь не допускать образований вихревого кольца на хвостовых винтах своих вертолётов, конструктивно заваливают плоскость их вращения вбок на весьма заметное число градусов, мирясь при этом с неизбежным возникновением перекрестных связей в системе управления, но надеясь на уменьшение числа катастроф. Интересно и то, что в своих информационных не секретных документах они пишут для наших доверчивых инженеров совсем о других причинах этой, в прошлом, большой новости.
Кстати, неуправляемо вращающийся в горизонтальной плоскости вертолёт, можно благополучно приземлить, если передние колёса его шасси при взлёте не самоориентируются вдоль продольной оси фюзеляжа, или эта фиксация достаточно легко нарушается при первом же посадочном боковом юзе, чего сейчас нет, но могло бы быть, если заказчик-эксплуатант, просчитав свои будущие, вполне возможные, потери от вынужденных приземлений с неуправляемым вращением, не обязательно левым и не обязательно из-за вихревого кольца, будет заказывать, и оплачивать именно такую конструкцию передних стоек шасси.
Лично я в своей лётной практике, такое приземление выполнил благополучно и только благодаря не самоориентирующимся передним колёсам на вертолёте Ка-15, как, впрочем, благополучно прекратил неожиданно возникшее мощное неуправляемое левое вращение вертолёта Ми-4. Последнее случилось в районе 1958 года, когда я ещё не обремененный на сей счёт никакими инструктивными рекомендациями, стараясь как-нибудь отдалить свой вращающийся вертолёт от близкой стоянки авиатехники, импульсами брал ручку «на себя», каждый раз, когда нос вертолёта был направлен на стоянку. Тогда причины возникновения вращения и его прекращения не были мной вполне осознаны. Прозрение пришло гораздо позже, когда случилась первая поломка вращающегося Ми-24 в ЛИИ. Но все мои обращения к различным специалистам по этому вопросу много лет были тщетными. Вероятно, я был бы более настойчивым, если бы знал раньше о видимо тщательно скрываемой доселе неприятной статистике этих лётных происшествий на исправных одновинтовых вертолётах.
Думаю, что серьёзность статьи Семенович А.Н. заставит моё предложение срочно проверить в целевых лётных испытаниях, тем более что преднамеренный вход в режим первой фазы образования вихревого кольца на хвостовом винте и выход из него осваивался слушателями школы лётчиков-испытателей выпуска 1961года под руководством инструктора В.В. Виницкого. Правда, тогда никто не знал, что это явление связано именно с вихревым кольцом, а преподносилось оно как аэродинамическая особенность вертолёта способная самопроизвольно «закинуть» хвост вперёд по движению. Сейчас этот приём легко можно продолжить до полного неуправляемого левого вращения любого одновинтового вертолёта, безопасный выход из которого абсолютно гарантируется предложенным мною способом.
Понимаю, что процесс официального признания моего предложения не будет быстрым, т.к. в этом и техническая политика, и амбиции различных специалистов, но немедленное доведение этой статьи до практикующих лётчиков сразу прекратило бы глупые потери, что позволило бы сколько угодно долго ждать официального дозревания.
Убеждён, что реальная перспектива использования одновинтовых вертолётов на шельфах наших северных морей, особенно в периоды длинных полярных ночей, серьёзно и заблаговременно насторожит авиационных специалистов. Иначе будущие неизбежные катастрофы из-за причин возникновения паразитных вращений влево будут выглядеть, как бы, заранее конструктивно спровоцированными и замаскированными под пресловутый «человеческий фактор».
Ясно, что предотвращать левое вращение и когда это уже случилось благополучно выходить из этой ситуации в условиях полетов на кораблях или нефтяных платформах всё равно будет весьма и весьма проблематично из-за чрезвычайно близких препятствий, и особенно при плохой погоде и ночью. Ведь неуправляемый левый разворот, хотя и не продолжительный, но всё равно будет иметь место. Так что ответственным специалистам есть над чем поломать свои головы, имея в виду, что неуправляемых любых разворотов над одиночными посадочными площадками кораблей и платформ не может быть вообще допустимо.
При этом считаю, что предложения лётчикам гарантированных мер по недопущению непроизвольных левых вращений сейчас невозможны. Здесь и отсутствие официальных достаточно точных данных об условиях образования вихревого тора, его конфигурации с учётом хвостовых конструктивных элементов, здесь и пилотажные способности каждого индивидуума, здесь и сложности учёта угла и силы относительного ветра (скорости и направления перемещения вертолёта в безориентирных условиях) и пр., и пр. Гарантированным в настоящее время может быть только безаварийное прекращение неуправляемых левых вращений в условиях отсутствия близких препятствий и этого уже очень не мало в свете статьи Семенович А.Н.