Занятие 1. Сложные самолеты: краткий обзор

- Род Мачадо

Поздравляю с успешным завершением первых трех курсов! Вы значительно продвинулись и можете гордиться этим. Я, по крайней мере, вами очень горжусь! Пора сделать следующий значительный шаг в изучении летного мастерства. Три занятия курса "Пилот коммерческой авиации" и одно дополнительное занятия подготовят вас к управлению тяжелой техникой. Нет, не бульдозерами, экскаваторами и уборочными машинами, а двухмоторными самолетами типа "Бичкрафт Барон 58".

Не знаю, в курсе вы или нет, но у меня на вас грандиозные планы. Вот почему я уверен, что для тренировочных полетов нам нужен именно "Бичкрафт Барон 58". Я так и вижу вас королем тяжелого металла! Не солистом рок группы, а пилотом тяжелого и металлического "Боинга-737" - именно так, и к гадалке не ходи! И если в гороскопе (или в ангаре) наблюдается именно он, - то надо хотя бы знать, как управлять чем-то средним между "Цессной Скайхок 172" и "Боингом-737". Потому-то я и не сажаю вас сразу за штурвал "Боинга". Иначе все время у нас уйдет на возгласы "Вау!", "Одуреть!" и "Держите меня семеро!". Суть ясна? Прежде чем управлять большим, лучше потренироваться на чем-нибудь среднем.

Единственное, чего мы не сможем отработать на "Бароне", - это управление самолетом с одним двигателем. Управление одним двигателем трудно отрабатывать на самолете с несколькими. Впрочем, если так уж не терпится попрактиковаться на однодвигательном самолете, - "Цессна Скайхок" всегда к вашим услугам. Если серьезно, то самое важное - это научиться пилотировать самолет с несколькими двигателями без одного из них. (В том смысле, что один из них перестал работать в критический момент, а вовсе не потому что мы по рассеянности потеряли его, как ключи от машины). Потому все, кто управляет самолетом с несколькими двигателями, должны знать, как управлять одним двигателем. Ну, поскольку в реальной жизни у "Барона" работают оба двигателя с вероятностью 99,999999%, то примем это как данность и не будем обсуждать такие темы, как минимальная эволютивная скорость самолета с одним двигателем. В качестве бонуса - все, что вы выучите, подойдет и для однодвигательного самолета любой сложности. Если хотите подробнее узнать о том, что делать, если один из двигателей двухдвигательного самолета вышел из строя, смотрите Пилотирование двухдвигательного самолета в Учебном центре.

Чувствую себя обязанным сообщить кое-что тем, кто летает на "Бароне" вне Flight Simulator: мне пришлось немного модифицировать некоторые процессы управления специально для занятий. Вот почему всегда нужно проверять руководство по летной эксплуатации именно для того самолета, которым вы собираетесь управлять. Это так же очевидно, как и советы не бегать с ножницами в руках или не прыгать в бассейн на полный желудок. Суть ясна?

Итак, мы начинаем.

Сложные самолеты: общие сведения

Первый вопрос простой. Почему необитаемый остров зовется необитаемым? Очевидно? Ну а почему "Бичкрафт Барон" называется сложным самолетом? Да потому что если сидел только за штурвалом "Цессны Скайхок SP" - то и "Барон" покажется сложным.

Вообще, абсолютно у всех сложных самолетов есть кое-что общее. Это закрылки, убирающиеся шасси и регулируемый винт. С закрылками вы уже знакомы по "Цессне Скайхок". Ну, а перед тем как мы начнем заниматься на "Бароне", давайте-ка взглянем на приборную доску, чтоб нам было понятно, на что вообще надо смотреть.

На рисунке 1-1 изображена приборная доска; основные приборы обозначены ниже. Внимательно ознакомьтесь с ними и запомните. Когда будете готовы, мы сможем приступить к занятиям.


Рисунок 1-1. А - управление винтом, В - переключатель топливных баков, С - створки капота, D - давление наддува, Е - обороты винта, F - шасси, G - закрылки.

Убирающиеся шасси

Давным-давно кто-то умный решил, что убирающиеся шасси уменьшат сопротивление воздуха, и самолет сможет лететь быстрее. Оказалось, что так оно и есть. Cамолеты летают, набирают высоту и снижаются быстрее, когда шасси убраны, и резче замедляют движение, когда они выпущены. Опытные пилоты умеют использовать сопротивление воздуха, возникающее при выпущенных шасси, когда нужно резко снизиться, наример на подлете к аэропорту перед заходом на посадку. В общем, хотя с шасси связано несколько важных операций, самое главное - не забыть выпустить шасси перед посадкой. Потому что когда садишься без шасси - самолетом рулить затруднительно. В общем, в каждой шутке есть доля правды.


Рисунок 1-2

На рисунках 1-2 показан рычаг управления шасси рядом с тремя зелеными индикаторами, каждый из которых отображает состояние одной из трех стоек шасси. Центральный индикатор обозначает носовое шасси, крайние индикаторы, соответственно, - левое и правое. После взлета, как только вариометр покажет установившийся набор высоты, вам надо перевести рычаг управления шасси в верхнее положение, чтобы убрать шасси. Если все три индикатора выключились - шасси убраны.


Рисунок 1-3

Легко говорить "шасси убраны и заблокированы", когда рычаг в верхней позиции и индикаторы показывают, что шасси действительно убраны. А если шасси не убираются и индикатор продолжает гореть? Редко, но такое случается. Самое надежное механическое оборудование не может быть надежным абсолютно. Почему я так пишу - у меня самого под рукой два комплекта запасных деталей к компьютеру, на случай если его собирали кое-как. Так вот, если одна, а уж тем более несколько шасси не втягиваются, то, как говорят астронавты: "Хьюстон, у нас проблемы". В этом случае вам надо перевести рычаг управления шасси в нижнее положение и приземлиться, чтобы самолет осмотрели опытные механики.

К счастью, убирающиеся шасси очень надежны. И почти всегда в неполадках шасси виноват пилот. К примеру, вам не стоит выпускать шасси, если вы летите со скоростью более 152 узлов. Это огромная нагрузка на крышки люков шасси, которые могут оторваться от самолета. Поэтому так делать не рекомендуется, даже если самолет не ваш собственный. Поэтому прежде чем выпустить шасси, убедитесь, что вы летите со скоростью меньшей или хотя бы равной 152 узлам.

Вот вы мчитесь по воздуху на крейсерской скорости в 170 узлов, и тут вам нужно как-то замедлить самолет, чтобы начать снижение. В настоящем самолете ведь нельзя просто заглушить мотор. То есть этого вообще лучше никогда не делать. Эксперты сходятся во мнениях, что это может вызвать его резкое переохлаждение. Ну, примерно как если бы вы подсунули глыбу льда под мотор, когда он разогрет до рабочей температуры. Если это войдет у вас в привычку - мотор вам долго не прослужит. А это, друг мой, очень грустно. Чтобы вы не грустили, в следующей части я расскажу, как не допустить перегрева и переохлаждения, используя особые штуки, которые называются створками капота. Оставайтесь в эфире, будущие повелители винта и мотора.

Итак, наша с вами первая задача - разобраться, какая же сила может замедлить самолет при снижении перед тем как выпустить шасси. Учтите, что профессионалы используют давление наддува не более чем один дюйм в минуту, - так что вам есть к чему стремиться. (О далении наддува вы узнаете чуть позже.)

Ну и еще кое-что о выпуске шасси. Я уже говорил вам, что самое главное - не забыть их выпустить. Если вы забудете это сделать, то ночью посадочная фара, которая освещает ВПП, вам не понадобится. Снопы искр из-под брюха самолета и так прекрасно осветят ее.

Хотя большинство самолетов и оснащено сиреной аварийной сигнализации (ну, или инструктором, вопящим как та сирена), то в принципе вы должны вспомнить, что перед посадкой шасси надо выпустить; я все-таки посчитаю, сколько раз вы сделаете это правильно. Так что каждый раз перед тем как зайти на посадку, повторяйте про себя: Горючее, Шасси, Смесь, Винт.

Это "заклинание" напоминает вам проверить следующее.

Горючее. Убедитесь, что у вас полный бак.

Шасси. Убедитесь, что рукоятка в нижнем положении и три зеленых индикатора горят.

Cмесь. Убедитесь, что горючей смеси достаточно.

Винт: убедитесь, что рычаг воздушного винта находится в позиции "полный вперед". (Позже мы поговорим об этом.)

Лично я твержу это "заклинание" по крайней мере четыре раза, заходя на посадку на самолете с убирающимимся шасси. Вам тоже не помешает.

Первый раз я говорю: "Горючее, Шасси, Смесь, Винт" на участке между вторым и третьим разворотом (в это время надо выпустить шасси), на прямой между третьим и четвертым разворотами, заходя на посадочную прямую и когда я пересекаю торец ВПП. Вы думаете у меня паранойя на почве выпуска шасси? Ну даже если так - это не самая страшная паранойя.

Ну а теперь, когда вы уже знаете как управлять выдвигающимися шасси, можно поговорить и о том, как уберечь мотор от перегрева или переохлаждения.

Спокойствие и прохладу вам подарят створки капота.

Ну, теперь вы уж точно знаете, что стальное сердце самолета (мотор) еще и очень горячее. Любое, даже самое незначительное действие вызывает выброс калорий, то есть тепла, которое должно куда-то передаваться. Поэтому, управляя сложным самолетом, особенно на высоких скоростях, вы должны следить, чтобы двигатель не перегрелся. Что самое неприятное - охлаждение двигателя наименее эффективно при высоких оборотах и низкой воздушной скорости, когда ограничен объем воздуха, попадающего под капот двигателя. Это происходит именно тогда, когда самолет взлетает, верно?

Как перегрев, так и переохлаждение значительно укорачивают мотору жизнь, - впрочем, я уже об этом говорил. Плавное или внезапное снижение на малых оборотах может вызвать резкое охлаждение: металлы, из сплава которых состоят цилиндры, остывают внезапно, при этом с разной скоростью и интенсивностью. То есть что-нибудь может попросту перекоситься. А поскольку в этом случае для настоящего самолета придется покупать какую-нибудь дорогую деталь, то пилотам строго-настрого запрещают доводить мотор до такого состояния.

Ну и еще, чтобы вы могли правильно планировать снижение и вообще предохранить мотор от перегрева во время взлета и переохлаждения на крейсерской скорости или при посадке, - вам нужно понять, что такое створки капота и научиться ими пользоваться. (см. рис. 1-4).


Рисунок 1-4

Да, уточню кстати, что створки капота не имеют никакого отношения к копытам. Запомните - у самолета нет ничего общего ни с какими копытными, даже несмотря на то, что ему тоже можно покрутить "хвост" как какой-нибудь корове. (Извините, но я не мог этого не сказать!)

Створки капота - это подвижные металлические секции под кожухом мотора, которыми можно вручную управлять из кабины. Все, что требуется от пилота, - сдвинуть этот маленький рычажок (см. рис. 1-5).


Рисунок 1-5

Когда створки капота закрыты (см.рис. 1-6), это помогает ограничить поток воздуха, проходящий над мотором и через капот. Это поддерживает теплую температуру двигателя при полете на крейсерской скорости или при снижении. Открытие створок капота перед взлетом и во время набора высоты позволяет потоку воздуха обдувать мотор и проходить под капотом, предохраняя мотор от перегрева.


Рисунок 1-6

Конечно, не на всех самолетах есть створки капота. Обычно их устанавливают на самолетах с большим объемом двигателя, больше 200 лошадиных сил, как у “Барона”.

В общем, ваша задача - убедиться, что створки капота открыты при взлете и наборе высоты и закрыты при крейсерской скорости и снижении. В общем, как ящерица неотрывно созерцает вкусную, сочную муху, так и мы внимательно смотрим на монитор, который показывает нам температуры головок цилиндров и температуру масла, и следим, чтобы все эти температуры были в пределах допустимого (зеленая зона). В общем, будем вести себя как мониторовые ящерицы, только будем летать и тренироваться, а не мух ловить. (Не говорите, что я брюзга - я просто люблю свою работу).

Ну, а теперь, когда руки у вас заняты рычагами шасси и створок капота, напомню вам, что ни то ни другое еще не управляет самим мотором. Так что позвольте мне сделать маленькое отступление и немного объяснить вам про винт. Это поможет вам разобраться с рычагом управления газом. Дело в том, что и то и другое здесь слегка отличается от «Цессны Скайхок», но я уверен - вам понравится.

Большое отступление по поводу винта

Винты могут быть всех цветов и размеров, но делятся на два основных типа: с фиксированным шагом и с регулятором постоянных оборотов. В самолете, оборудованном винтом с фиксированным шагом (как на "Цессне Скайхок", на которой вы уже летали) один рычаг —газ— отвечает и за мощность двигателя, и за винты. А на "Бароне", как известно, установлен винт с регулятором постоянных оборотов, а это означает, что мощность мотора и обороты винта контролируются независимо.

На "Цессне Скайхок СП" винт имеет фиксированный шаг (угол атаки), который постоянен в процессе полета. Угол этот держится как каменный (точнее, алюминиевый). И шаг винта можно поменять только вместе с самим винтом, что во время полета никак не сделаешь. У таких винтов масса достоинств и один недостаток. Их угол атаки сбалансирован как нечто среднее между идеальным углом атаки для взлета и идеальным углом атаки для крейсерского полета. А вообще, винты с фиксированным углом просты в управлении и эксплуатации (к тому же не очень дорогие).

Я уже упоминал, что на самолетах, оборудованных винтом с фиксированным шагом, как на "Цессне Скайхок СП", мощность мотора и обороты винта регулируются рычагом управления двигателем, то есть мощность определяет обороты двигателя. На сложных же самолетах есть нечто, известное как винт с с регулятором постоянных оборотов (или с контролируемым шагом).


Рисунок 1-7

В самолетах с такими винтами обычно разделены управление газом и винтом, поэтому вы можете контролировать и мощность мотора, и обороты винта - как показано на рисунке 1-7. (Поскольку вы умеете летать на одномоторном сложном самолете, то вы наверное заметили, что на рисунках тут изображен именно одномоторный сложный самолет, хоть вы и летаете на "Бароне". Поэтому просто умножайте все на два —без всяких шуток— и тогда материал подойдет и для "Барона").

На самолетах с регулятором постоянных оборотов винта движение рычагом управления двигателем определяет соотношение топлива и воздуха, достигающее цилиндров. Проще говоря, от рычага управления двигателем зависит его мощность. Движение винта определяет изменение шага винта (его угла атаки), что определяет, соответственно, как быстро крутится винт, то есть скорость его вращения (см. рис. 1-8).


Рисунок 1-8

Хотя РУП и определяет мощность мотора, шаг винта определяет, насколько эффективно эта мощность используется. Потому давайте разберемся, как работает регулируемый винт. А для этого надо понять, почему изменяемый шаг винта на «Бароне» - такая полезная штука.

Цель управления винтом

Движение винта вперед заставляет обе его половины вращаться вокруг своей оси и с маленьким углом атаки (то есть забирая меньший поток воздуха) - как показано на рисунке 1-9.


Рисунок 1-9

Из наших предыдущих обсуждений аэродинамики вы знаете, что наименьший угол атаки означает наименьшее сопротивление воздуха при движении вперед; таким образом, рычаг назад - это увеличение угла атаки (то есть захватывается больше воздуха). А замедление винта вызывает и снижение оборотов мотора, как показано на рисунке 1-10.


Рисунок 1-10

Когда тахометр говорит вам, как быстро крутится воздушный винт (количество оборотов в минуту), индикатор давления наддува сообщает вам, сколько используется горючего, тогда вы получаете приблизительную величину мощности мотора (рисунок 1-11).


Рисунок 1-11

Чтобы вы поняли, что такое давление наддува, я должен объяснить вам, в чем заключается первый цикл четырехцикленного самолетного двигателя.

Как правильно установить ход

У мотора самолета есть четыре цикла: впрыск, сжатие, мощность и выхлоп.


Рисунок 1-12

Цикл впрыска - вот что тут важно (см. рис. 1-12, положение А). В этом цикле поршень движется вниз и открывается клапан впрыска. Поскольку цилиндр заполнен поршнем, то, когда поршень движется вниз, создается вакуум (что, как известно - присутствие ничего или отсутствие всего на ваш выбор). Природа не терпит пустоты (именно "пустоты" а не "чистоты" - так что убираться вам все равно придется). Так вот, пока поршень движется вниз, смесь топлива и воздуха наполняет цилиндр. (Рисунок 1-12, положение А). Это заполнение отвечает за продолжительность давления наддува. Нисходящее движение поршня создает вакуум во впускной системе (см. рис. 1-13)


Рисунок 1-13

Когда топливная заслонка закрыта, клапан дросселя во впускной системе не дает воздуху (и вместе с ним топливу) попасть в цилиндр и таким образом увеличить мощность двигателя. Но почему воздух попадает во впускную систему в первую очередь? Благодаря давлению окружающей атмосферы. Поскольку атмосферное давление выше, чем давление внутри впускной системы (потому впрыск и создается поступательным движением поршня). Сила этого нажима определяется манометром наддува (а это не что иное как барометрический измеритель, настроенный, чтобы измерять давление в дюймах ртутного столба, как высотомер).

Давление включено

Давление наддува измеряется опусканием клапана дросселя (см. рис. 1-13). Когда топливная заслонка (дроссель) закрыта, воздух вне двигателя (под более высоким атмосферным давлением) не может попасть в систему впрыска, несмотря на вакуум на противоположной стороне дроссельного клапана (со стороны двигателя). На рисунке 1-14 видно, что давление наддува при закрытом клапане - 14 дюймов рт. ст. То есть двигатель может засасывать с любой силой, но внешний воздух не может преодолеть закрытый клапан дросселя.


Рисунок 1-14

Незначительное открытие задвижки вызывает возрастание давления наддува, как показано на рисунке 1-15.


Рисунок 1-15

Чем больше воздуха и топлива поступает в двигатель, тем выше мощность. Если пилот дает полный газ (рис. 1-16), нисходящее давление на клапан заслонки приоткрывает его. Иными словами, воздух нагнетается во впускную систему под максимально возможным атмосферным давлением.


Рисунок 1-16

При нормальных условиях давление наддува двигателя не может быть выше атмосферного давления, а может только быть приблизительно равно ему. На уровне моря атмосферное давление составляет 30 дюймов ртутного столба, заключенного в вакуумную стеклянную трубку (рис. 1-17)


Рисунок 1-17

Итак, измерив атмосферное давление, мы можем сказать, что давление воздуха составляет 30 дюймов ртутного столба. Тем не менее, давление наддува двигателя при полном газе чуть-чуть меньше 30 дюймов (оно немного меньше из-за трения воздуха и сужения впускной системы). В общем, при давлении наддува около 30 дюймов рт. ст., мотор работает с большей мощностью. С другой стороны, снижение давления наддува (до 15 дюймов или около того) означает, что в цилиндр попадает меньше топлива и воздуха, и мощность мотора также становится меньше.

Когда самолет взлетает, вы заметите, что давление наддува уменьшается, несмотря на то что топливная заслонка полностью открыта. Почему? Потому что атмосферное давление снижается приблизительно на один дюйм ртутного столба на каждую тысячу футов при наборе высоты, как показано на рисунке 1-18. (И возрастает на один дюйм ртутного столба на тысячу метров при потере высоты).


Рисунок 1-18

На уровне моря давление наддува достигает приблизительно 30 дюймов на полном газе. А вот на 5000 футов над уровнем моря давление наддува будет около 25 дюймов при том же полном газе. (Рис. 1-19).


Рисунок 1-19

Помните, что при нормальных условиях воздух не может попасть во впускную систему под давлением больше атмосферного.

Я уже говорил, что мощность мотора определяется режимом газа? В общем-то это правда, хотя на мощность мотора влияет и выбранное вами количество оборотов винта в минуту. Иными словами, конечная мощность - это соотношение давления наддува и оборотов мотора. Ну вот представьте себе: вы на диете в 2000 калорий. Вы можете употребить 1500 калорий за завтраком, 500 за ужином и пропустить обед. Или 1000 - завтрак, и по 500 - обед и ужин. То есть итоговые 2000 калорий могут быть получены в разных сочетаниях.

То же самое относится к самолету с с регулятором постоянных оборотов винта. Различное соотношение давления наддува и оборотов мотора (лопастей винта) меняет мощность. На рисунке 1-20 изображено, как это происходит на «Бароне». (PRESS.ALT. - высота в футах, MAN.PRESS. - давление наддува в дюймах ртутного столба, FUEL FLOW/ENGINE - расход топлива, AIRSPEED - воздушная скорость. Участки, закрашенные серым - при условии режима полного газа).


Рисунок 1-20

Любое соотношение давления наддува и оборотов мотора может быть использовано для нужной выходной мощности при крейсерской скорости. Газ отвечает за давление наддува, а управление винтом - за обороты мотора.

Зачем вам нужны эти сочетания давления наддува и оборотов в минуту? Суть в том, что расход топлива, воздушная скорость и процент мощности, - все это основывается на различных сочетаниях давления наддува и оборотов в минуту. Ведь скорость мотора может повредить даже перевозимому электронному оборудованию. Поэтому у вас всегда должен быть выбор между различными мощностями.

Почему мы постоянно говорим о том, что винт может менять шаг во время полета? Ну, в конце концов, это просто другой тип самолетов, чем те, на которых вы летали до этого, разве не так? Так! Поэтому игра стоит свеч!

Самолеты, оборудованные винтами с регулятором постоянных оборотов, намного более интересны в управлении. Ну вот, например, у самолетов с постоянным шагом винта этот самый шаг настроен и на крейсерскую скорость, и на быстрый взлет, и еще на что-нибудь (как на «Цессне Скайхок СП»). То есть вы не можете изменить шаг винта в полете. В самолетах с контролируемым шагом винта, в принципе, можно перенастроить винт, меняя его шаг из кабины. Это означает, что вы можете задать оптимальный угол атаки для подъема или крейсерской скорости. А теперь давайте посмотрим, как разная величина шага может влиять на летные характеристики. (Кстати, напоминаю: хотя я и говорю все занятие об одном двигателе, все это подходит и к управлению двумя двигателями «Барона»).

Короткий шаг винта и высокие обороты.

Допустим, вы въезжаете на машине на крутой холм. Естественно, вы хотите, чтобы мотор отдал все возможные проценты своей мощности, и потому вы едете на первой передаче. Низкая передача - это высокие обороты двигателя и высокая мощность, которая, соответственно, передается колесам. (Рис. 1-21, позиция А). В результате ваша машина вряд ли сползет вниз во время подъема. Или, например, если вы пешком поднимаетесь на холм. Ведь вы будете делать много коротких шажков (вот вам и частые обороты) а не широкие шаги, как идя по ровному месту.


Рисунок 1-21

То же самое относится и к самолетам. Во время взлета мы заставляем мотор самолета работать на всю мощность. Это помогает выработать максимальную тягу (помните, что дополнительная тяга помогает самолету набирать высоту).

Мощность мотора зависит от его оборотов в минуту. То есть достигнуть максимальной мощности - это то же самое, что работать на самых высоких оборотах. На низких оборотах мотор задействует только часть своих лошадиных сил. Вот почему во время взлета (или ухода на второй круг) мы хотим, чтобы винт работал на самом низком шаге (наибольшее количество оборотов в минуту) - это позиция «полный вперед» на рычаге управления винтом. В такой позиции винт испытывает наименьшее сопротивление ветра, то есть не тормозится - и это при высоких оборотах мотора (рис. 1-21, позиция В). При таких условиях мотор достигает максимума мощности и максимума тяги для взлета и ускорения.

Вы, наверное, подумаете: "Как это винт может достичь максимальной тяги - ведь он захватывает не так уж много воздуха?" А вы думайте следующим образом: если винт захватывает большой поток воздуха (большой угол атаки), то это непременно вызовет увеличение тяги, но только если винт будет продолжать вращаться на высокой скорости. Вот тут-то и зарыта собака! Такой большой поток воздуха вызовет сопротивление воздуха и торможение (как и у крыла при большом угле атаки). А это непропорционально уменьшает скорость вращения винта и не дает двигателю использовать все свои лошадиные силы (ну точно как машина пробуксовывает). В результате тяга винта становится меньше, чем могла бы быть.

Ну и напоследок, чтобы все это осмыслить, представьте себе блендер. (Если у вас нет блендера, не расстраивайтесь, вам обязательно подарят три-четыре штуки на свадьбу). Если вы решили пошинковать какой-нибудь жесткий корнеплод, то сначала ножи увязнут (мотор работает на низких оборотах). И ничего не нарезается, потому что сила вращения и крутящий момент - низкие. Зато когда блендер работает на полную мощность, - тогда, кажется, ничто не может сопротивляться силе вращения ножей. Высокие обороты мотора обозначают максимум мощности, а на низких оборотах ножи не справлялись с жесткой мякотью. Суть в том, что высокие обороты мотора для самолета - это максимум моторной тяги, который достигается, когда винты вращаются быстрее, даже если у лопастей маленький шаг.

Длинный шаг винта и низкие обороты.

Бывает такое, что вам не нужна вся мощность мотора? Да. К примеру, дорога свободна, а все, что от вашей машины требуется, - поддерживать нужную скорость. А для этого нужно где-то 55-65% всей мощности. Высокая передача (низкие обороты мотора) - это для горных дорог. Высокая передача нужна, когда двигатель работает на низких оборотах, то есть используется столько лошадиных сил, сколько нужно, чтобы машина могла двигаться с приемлемой скоростью. На это тратится меньше топлива, чем если бы машина летела на всех парах.


Рисунок 1-22

Примерно так самолеты управляются на крейсерской скорости (рис. 1-22, позиция В). Нет нужды использовать все лошадиные силы мотора во время полета на крейсерской скорости. Наша задача - добиться достаточно высокой скорости при низком расходе топлива. Во время крейсерского полета на «Бароне» мы можем и выжимать полный газ - но зачем? Чем больше скорость, тем больше сопротивление, а значит, больше расход горючего, то есть не так уж и быстро мы будем лететь (помните, что сильное сопротивление ужасно мешает на высоких скоростях). Потому крейсерский полет - это золотая середина между высокой воздушной скоростью и расходом топлива.

Только при правильном сочетании давления наддува и оборотов мотора вы можете добиться высокой скорости при нормальном расходе топлива. (Посмотрите несколько вариантов на рис. 1-20). При крейсерском полете мы задаем желаемое давление наддува рычагом управления двигателем и обороты мотора управлением винта. Теперь наш винт создает оптимальную тягу, при которой расход горючего невелик.

Почему именно винты с регулятором постоянных оборотов?

Винты с регулируемым шагом на сложных самолетах могут менять постоянную скорость. Поскольку количество оборотов в минуту задано, то изменения в давлении наддува (рычагом управления двигателем) не повлияют на скорость мотора. Иными словами, открывая (рис. 1-23) или закрывая (рис. 1-24) топливную заслонку (или меняя высоту полета), вы не добьетесь изменения оборотов мотора в минуту. Вот почему регулируемые винты называются еще винтами с регулятором постоянных оборотов. (Конечно, если вы совсем отпустите рычаг управления двигателем, то двигатель не сможет крутить винт и просто заглохнет).


Рисунок 1-23

Рисунок 1-24

Почему на самолеты устанавливают винты с регулятором постоянных оборотов? Да просто чтобы облегчить пилоту задачу. Вместо того чтобы согласовывать любое изменение мощности с оборотами винта, вы просто устанавливаете обороты и они постоянно остаются такими же. Ну, как батарея держит ту температуру, которую вы установили (хотя у моей домашней батареи, пожалуй, только две позиции: арктический холод и африканская жара).

Что хорошего в том, что у винта есть постоянная скорость вращения? Ну, можете опустить одно действие, меняя мощность. А теперь предположим, что руководство по летной эксплуатации предлагает наиболее эффективное использование мотора - при 25 дюймах давления наддува и 2500 оборотах в минуту. (Пилоты часто думают, что это те же 25 в квадрате, что доказывает - в математике они двоечники!). Если вы набираете высоту, то давление наддува падает на один дюйм на тысячу футов высоты (поскольку атмосферное давление меняется с примерно с той же скоростью). Поскольку у вас винт с постоянной скоростью вращения, обороты автоматически устанавливаются на 2500 в минуту, вне зависимости от давления наддува или положения рычага управления мотором. Поэтому если вы хотите прибавить оборотов, чтобы достигнуть определенного давления наддува, то вам не придется менять количество оборотов в минуту.

На «Бароне» все взлеты должны производиться на полном газу (давление наддува - около 29 дюймов) и полных оборотах винта, примерно 2700 оборотов в минуту. Это называется взлетной мощностью, и мы должны максимально приблизиться к этим условиям. Когда самолет достигает высоты, безопасной для маневрирования, мы можем уменьшить мощность взлета до 25 дюймов давления наддува и 2500 оборотов винта. Это предохраняет двигатель от перегрузки, возможного перегрева и повреждения. В принципе, 500 футов уже можно принять за высоту, безопасную для маневра. (Хотя я буду постоянно твердить вам о том, что лучше взлетать еще выше). Так почему 500 футов? Некоторые считают, что первый спад мощности после взлета меняет критические показатели для двигателя, то есть усиливает уже имеющиеся проблемы, что влечет за собой отказ мотора. Потому-то очевидно, что лучше не сбрасывать скорость, пока вы не будете на высоте, достаточной для совершения маневра или разворота для захода на посадку.

На крейсерской скорости полагается использовать давление наддува в диапазоне от 19 до 23 дюймов рт.ст. при оборотах винта около 2300, в зависимости от того, что мы хотим изучить в данный момент.

Изменение мощности

Имея возможность варьировать шаг винта, вы должны понять некие принципиальные моменты в управлении мощностью. На самом деле, если управление газом и оборотами винта не согласовано, то загнать двигатель можно очень легко.

Например, предположим, что давление наддува установлено на 23 дюйма рт.ст., а обороты винта - на 2300 оборота в минуту (рис. 1-25)


Рисунок 1-25

Теперь предположим, что вы хотите увеличить давление наддува и обороты винта в минуту до 25 дюймов и 2500 оборотов в минуту. Если вы сначала увеличиваете давление наддува до 25 дюймов, то это увеличит объем горючей смеси, поступающей в цилиндр. По идее, это должно заставить винт крутиться быстрее. Но этого не произойдет, пока винт не захватит больший объем воздуха, соответствующий возросшей мощности. Это критично для цилиндра, поскольку винт не сразу набирает обороты от возрастания мощности (а это значит, что давление при сгорании возрастает, а поршень не может двигаться быстрее). Если такое делать постоянно, то испортить мотор можно очень быстро.

Если вы хотите увеличить и давление наддува, и обороты винта в минуту, сначала увеличивайте обороты винта, а потом давление. Иначе говоря, сначала рычаг винта, потом рычаг управления двигателем.

Следуйте этому же правилу, когда хотите уменьшить давление наддува и обороты винта. Сначала отпустите газ, а потом рычаг винта, как показано на рисунке 1-26. Иначе говоря, зарубите себе на носу, что сначала надо думать о винте. Запомните это, например, так: все начинается с винта


Рисунок 1-26

Немного о винте и еще кое о чем

Следите, чтобы регулятор винта начал работать только после того, как двигатель запущен и достигнуто определенное число оборотов в минуту, но не раньше. Иначе говоря, изменение режима газа может изменить частоту оборотов в минуту, когда винт еще не дошел до минимального количества регулируемых оборотов.

Ну, а теперь наступила очередь понять суть тех четырех "китов", о которых мы говорили раньше. Напомню, вот эти четыре "кита": Горючее, Шасси, Cмесь иВоздушный винт. Почему рычаг винта находится в позиции «полный вперед» (маленький шаг — высокие обороты винта в минуту) именно перед посадкой? Это делается, чтобы быть готовыми к не самому приятному варианту. Этот вариант звучит как давайте-ка еще кружочек. При уходе на второй круг вы даете полный газ, поднимаетесь, делаете еще круг и снова заходите на посадку. Вот тут-то и важно, чтобы чтобы двигатель развил полную мощность, как при взлете. Почему рычаг управления винтом стоит в позиции «полный вперед» и при посадке, и при взлете.

Теперь вы знаете, что заставляет двигатель самолета гудеть, трястись, нагреваться и остывать. Вам, в принципе, совсем не надо быть механиком, чтобы быть хорошим пилотом. Но теперь, надеюсь, где-нибудь между ремнем и спинкой кресла зацепились какие-нибудь сведения, которые помогут вам летать безопасно и экономично.

Еще кое-что о полетах на «Бароне» и других самолетах такого типа.

Если можно летать быстро - летайте

«Барон», как большинство сложных самолетов, - быстрый самолет. Мне бы хотелось, чтобы вы летали быстро, но только там и тогда, где это можно. Во всяком случае, когда вы идете на посадку, не надо делать это на той же скорости, на которой вы к аэропорту приближались. Вы можете начать снижаться на скорости в 223 узла, если вам так уж хочется. Это максимальная рабочая скорость для «Барона», отмеченная красной линией на индикаторе воздушной скорости. Если честно, я не большой любитель таких скоростей, но в принципе так летать можно. (Хотя я настоятельно рекомендую вам этого не делать).

Желтый сектор на индикаторе воздушной скорости начинается на 195 узлах и заканчивается на 223, или перед красной линией. Это называется диапазоном предупреждающих значений, и вы можете летать на таких скоростях только если воздух абсолютно спокоен. Но вы все равно должны быть осторожны. Даже если воздух спокоен, вы должны спокойно управлять самолетом на такой скорости, в этом нет ничего неправильного. Это даже дает вам преимущество, когда вам надо снизиться с крейсерской высоты, чтобы приземлиться в аэропорту. Сбрасывание таких высоких скоростей вызывает значительное сопротивление, позволяющее самолету быстро снижаться.

 С другой стороны, вы не можете ворваться в воздушный район аэропорта на скорости в 220 узлов, чтобы не раскидать все самолеты над аэропортом как кегли. Вот почему лучше заходить на круг с выпущенными шасси. Поскольку для этого, как вы знаете, вам нужно замедлиться минимум до 152 узлов. А выпустив шасси, вы уже не сможете снова разогнаться до 220 узлов. Это еще одна причина, по которой 152 узла - максимальная скорость полета при выпущенных шасси. Иными словами, из-за конструкции самих шасси и крышек люков шасси вы не должны летать со скоростью больше 152 узлов при выпущенных шасси. Когда вы будете отрабатывать в воздухе это занятие, вы увидите, как быстро снижается самолет с выпущенными шасси. Потому шасси выпускают, если нужно резко снизиться. Поэтому вам, возможно, придется быстро набирать скорость, но не более чем 152 узла.

Несколько последних указаний

Вот еще несколько последних указаний, которые было бы неплохо учесть, прежде чем вы начнете летать на «Бароне».

  • «Барон» - самолет с несколькими моторами, и, как большинство самолетов такого типа, обладает минимальной эволютивной скоростью, или минимальной скоростью управления одним двигателем. Красная линия на шкале указателя воздушной скорости (рис. 1-27) соответствует 85 узлам. На этом занятии мы не будем вдаваться в детали, заметим только, что если один из двигателей выходит из строя (или сбоит) на скорости ниже эволютивной, то становится неуправляемым. А минимальная эволютивная скорость предотвращает вращение самолета.
  • Голубая линия, соответствующая 101 узлу на индикаторе воздушной скорости, обозначает лучшую скороподъемность на «Бароне» при одном из работающих двигателей. По идее, вам не придется на занятиях пользоваться этими скоростями, если вы, конечно, не загубите двигатель.
  • Лучшая скорость при взлете, если вы управляете двухдвигательным «Бароном», - это 105 узлов. Мы будем придерживаться этой скорости при взлете непосредственно после отрыва от земли и до высоты 500 футов (которая уже безопасна для маневрирования). Затем мы увеличим скорость до 136 узлов, что хорошо для крейсерского полета. Вообще, эта скорость подходит по массе причин, она обеспечивает вам отличный обзор над капотом, чтобы следить за ситуацией на дороге, ну и потому, что это помогает двигателю не перегреваться.
  • Возьмем за правило совершать все заходы на посадку на скорости 105 узлов, кроме тех случаев, когда мы садимся на короткую полосу. Тогда следует снижать скорость. Мы обсудим этот вопрос на 2 занятии для пилотов коммерческой авиации.
  • Вы можете установить закрылки на угол 15 на скорости до 152 узлов (скорости выпуска шасси и эксплуатационной скорости закрылков). Для установки закрылков на угол больше 15 градусов требуется скорость не более 122 узлов (граница белой дуги), иначе возможны повреждения закрылков. Обратите внимание: переключатель закрылков на "Бароне" имеет 3 положения (см. рис. 1-28). Положение TRANS показывает, что закрылки в данный момент опускаются или поднимаются, APR - угол выпуска закрылков при заходе на посадку, 15 градусов, DN - полностью выпущенные закрылки.

Рисунок 1-27

Рисунок 1-28

Ну, а теперь вы готовы.

Ну, если вы добрались до этого занятия, думаю, что вам уже можно начать практические занятия. Так что начинаем! Помните только: чтобы получить сертификат пилота коммерческой авиации, вам придется налетать сотни часов, - не говоря уже о наземном инструктаже. Так что наберитесь терпения. Стать пилотом коммерческой авиации не так-то легко. Но если бы это было просто - это мог бы сделать кто угодно!

Увидимся в кабине! Чтобы попрактиковаться, щелкните Начать учебный полет.

Сайт управляется системой uCoz