- Род Мачадо

В авиации встречается немало недоразумений. Например, некоторые полагают, что завихрение от воздушного винта - это непорядок в прическе у пилота. А отдельные уникумы по команде инспектора "начать руление" начинают искать в кабине автомобильный руль.

Когда я был пилотом-курсантом, один инспектор из Федерального управления гражданской авиации спросил меня, как самолет выполняет развороты. Я на него посмотрел и сказал:"С помощью штурвала, сэр". Он даже схватился за сердце и затряс головой - настолько был потрясен услышанным. Признаю - мой ответ был немножко неверным и инструктор слегка огорчился (о чем красноречиво свидетельствовала пена, выступившая вокруг его губ, и брови, поднявшиеся до самых волос). Чтобы у вас не возникало подобных ситуаций, давайте разберемся - что же заставляет самолет разворачиваться. А потом рассмотрим методику выполнения этого маленького замечательного маневра.

Легкомысленная подъемная сила

Самолет А на рисунке 2-1 находится в горизонтальном полете.

В этом положении подъемная сила выгодно действует на самолет по вертикали снизу вверх, поддерживая его в воздухе. Разумеется, раз уж подъемная сила может действовать вверх, то может и отклоняться влево или вправо. Результатом такого отклонения и является разворот.

На рисунке 2-1 показано действие результирующей подъемной силы на самолет, находящийся в крене (самолет В). Часть подъемной силы действует на самолет снизу вверх (вертикальная составляющая), часть - в направлении разворота (горизонтальная составляющая). Представьте себе две отдельные силы (каждая по величине меньше результирующей), сумма которых и является этой самой результирующей подъемной силой. (Опять эти сумасшедшие стрелки. На настоящем самолете их не увидишь, поэтому любуйтесь ими здесь, пока есть возможность.) Эти стрелки обозначают составляющие подъемной силы.

Всегда помните, что именно горизонтальная составляющая вызывает разворот самолета - она заставляет его двигаться по дуге. Следовательно, чем больше угол крена, тем больше горизонтальная составляющая, и тем быстрее разворачивается самолет.

Развороты: Маневры с креном

Поскольку вы теперь знаете, что заставляет самолет разворачиваться, позвольте мне побыть философом Сократом и задать вам один важный вопрос. (Не обращайте внимания на то, что я завернулся в простыню. Хотя если вы увидите, что я завернулся в матрас - значит, мы готовы отрабатывать посадку самолета). Вопрос такой: как нам наклонить подъемную силу, чтобы самолет разворачивался?

Ответ: с помощью элеронов.

Если вы мне сейчас ответите: "С помощью штурвала", - обещаю, инфаркта у меня не случится. Ведь именно штурвалом или отклонением джойстика мы заставляем отклоняться элероны (т.е. заставляем самолет накреняться). А это, в свою очередь, вызовет отклонение подъемной силы и, следовательно, разворот.

Чтобы выполнить разворот, отклоните джойстик (когда я говорю "отклоните" - это означает "плавно двигайте влево или вправо") в направлении разворота и удерживайте ручку в таком положении до достижения заданного угла крена. После этого верните джойстик в центральное положение - самолет, как правило, самостоятельно удерживает крен. Если самолет слегка отклоняется от заданного крена - легкими отклонениями джойстика поддерживайте крен.

Теперь я снова завернусь в простыню и побуду Сократом. На этот раз вопрос такой: как, сидя в кабине, определить угол крена в настоящий момент? Вы же не станете возить с собой другого пилота, который только и будет делать, что сообщать вам текущий угол крена. Есть способ и получше.

На рисунке 2-2 изображен авиагоризонт, о котором мы говорили ранее.

В верхней части авиагоризонта слева и справа нанесены по 3 белые метки угла крена. Каждая метка - это 10 градусов крена, и так до 30 градусов. Углы выше 30 градусов отмечены метками в 60 и 90 градусов. Для входа в 30-градусный крен накреняйте самолет до тех пор, пока маленький оранжевый треугольничек не совместится с соответствующей меткой (третьей от центра).

Не так уж и сложно, правда? А что если нужен угол крена в 15 или 45 градусов? Взгляните на рисунок 2-3. Вы увидите две белых диагональных линии, расходящихся под углами из средней части авиагоризонта.

Это и есть линии, обозначающие крен в 15 и 45 градусов. Если вы войдете в такой крен, при котором самолетик на авиагоризонте (с оранжевыми крыльями) будет параллелен первой диагональной линии (рисунок 2-3В) - значит, угол крена составляет 15 градусов. При крене в 45 градусов крылья самолетика будут параллельны второй диагональной линии.

Компенсирование силы тяжести и сопротивления

Перед началом полета с инструктором следует узнать еще кое-что.

В авиации нельзя забывать о том, что бесплатно ничего не бывает. Это утверждение особенно верно при выполнении разворотов.

При наклоне результирующей подъемной силы (для выполнения разворота) ее вертикальная составляющая уменьшается, следовательно, она все меньше компенсирует вес (самолет В на рисунке 2-1). В результате самолет отклоняется в сторону большей силы - т.е. вниз (в направлении действия веса). Такое отклонение можно компенсировать небольшим увеличением подъемной силы при входе в разворот. Для этого следует немного потянуть джойстик на себя (только не надо тянуть его изо всех сил, уперевшись пятками в пол). Чуть позже вы поймете, что, потянув джойстик на себя, вы увеличиваете угол атаки крыла и, следовательно, подъемную силу. К сожалению, увеличение угла атаки приводит к увеличению сопротивления, что, в свою очередь, ведет к падению скорости. При плавном развороте (с креном в 30 градусов или меньше) падением скорости можно пренебречь. При более крутых разворотах возможно понадобится увеличить режим работы двигателя, чтобы не допустить слишком большого падения скорости.

Еще раз взглянем на авиагоризонт и рассмотрим, как с его помощью определить необходимое отклонение джойстика на себя при выполнении разворота.

Наблюдайте за положением самолетика на авиагоризонте (в особенности - за положением оранжевого шарика между крыльями). В горизонтальном полете самолетик (и шарик) неподвижно висят над линией авиагоризонта (см. рис. 2-4).

Рисунок 2-4. Маленький самолетик висит над линией горизонта в горизонтальном полете

В крене сложно определить угол тангажа по авиагоризонту, так как крылья самолетика уже не параллельны линии АГ. Поэтому пользуйтесь шариком - его положение относительно линии авиагоризонта показывает текущий угол тангажа.

Для удержания высоты в развороте с 15- и 30-градусным креном требуется немного увеличить угол тангажа. Насколько его увеличить? Рисунок 2-5 подскажет.

Рисунок 2-5

Основная идея такова: чем больше крен в развороте, тем больше надо увеличить тангаж для удержания высоты. При выходе из разворота необходимо уменьшить отклонение джойстика для уменьшения тангажа (до такого угла, при котором будет сохраняться горизонтальный полет). В главе, посвященной полетам на малой скорости, мы более детально рассмотрим необходимость увеличения тангажа в развороте. А пока запомните: при входе или выходе из разворота управляйте тангажом для удержания высоты. При выполнении крутых разворотов будьте готовы еще больше потянуть джойстик на себя, чтобы удержать стрелку вариометра на нуле, а большую стрелку высотомера - неподвижной. Пользуйтесь оранжевым шариком на авиагоризонте для определения угла тангажа в крене. И не забывайте уменьшать тангаж при возврате к горизонтальному полету.

Использование руля направления

Руль направления - это подвижная вертикальная аэродинамическая поверхность, расположенная в хвосте самолета. Предназначен для удержания носа самолета направленным в сторону разворота. Сам руль не разворачивает самолет! Запомните: самолет разворачивается за счет крена. Руль направления всего лишь компенсирует силы, стремящиеся отвернуть нос самолета от направления разворота (есть несколько видов таких сил, но на этом занятии мы их рассматривать не будем; при желании можно прочитать статью "Дополнительные материалы: вредное рыскание")

Дополнительные материалы: вредное рыскание Вредное рыскание - причина, по которой самолеты приходится оборудовать рулем направления. Например, при правом крене опущенный левый элерон не только поднимает левое крыло, но и увеличивает сопротивление. "Минуточку, - скажете вы. - Мне нужна подъемная сила, но я не просил никакого сопротивления". Все правильно, только сопротивление - это не пицца, которую можно заказать по желанию. Мать-природа всегда сопровождает подъемную силу сопротивлением, как дуэнья сопровождает девушку на свидание (дуэнья - самое настоящее сопротивление). При правом развороте левый элерон опускается. Благодаря этому левое крыло поднимается, а увеличившееся сопротивление чуть тянет крыло назад. Это и есть эффект вредного рысканья - нос самолета пытается развернуться влево, хотя сам самолет разворачивается вправо. Очевидно, при правом крене необходимо, чтобы нос самолета тоже был повернут вправо, не так ли? Вот здесь и вступает в действие руль поворота (вернее, вступаем в действие мы, управляя движением руля с помощью педалей). Удерживая шарик уклономера в центре, вы противодействуете вредному рысканию. В таком случае говорят, что самолет правильно скоординирован. Запомните, что вредное рысканье пытается вывести самолет из крена. Поэтому при входе в крен или выходе из него необходимо отклонять руль направления. Обычно при стабилизации крена можно установить руль нейтрально - нос самолета не отклонится от правильного положения (чуть позже рассмотрим ситуации, при которых необходимо отклонение руля в развороте).

В игре Flight Simulator есть функция "Автокоординация". С ее помощью нос самолета автоматически удерживается в правильном положении во время разворота. Даже если у вас нет педалей руля направления, самолет всегда будет правильно скоординирован, т.е. руль направления всегда будет устанавливаться в правильное положение при отклонении элеронов. Разумеется, у настоящих самолетов нет такой функции (хотя некоторые курсанты считают функцией автокоординации своего инструктора). Поэтому если вы решите обучаться полетам на настоящем самолете, вам придется выучить все о руле направления и об использовании педалей.

Понятно, что при отсутствии педалей руля направления или дополнительной оси на джойстике, вы скорее всего будете летать с использованием этой функции. Ведь если ее отключить и позволить самолету болтаться в небесах, то исчезнет восприятие полета.

Управление рулем направления в игре Flight Simulator Представьте, что в свой день рождения вы открыли коробку с подарком и увидели там оборудование для управления рулем направления. Вы счастливчик! А возможно, на вашем джойстике есть ось руля направления. Попробуйте покрутить ручку вокруг своей оси. Вы быстро все это подключите к компьютеру и только потом спросите себя: "А когда же надо использовать руль направления?" Ответ прост: каждый раз, когда используете элероны (т.е. при выполнении разворота). Руль направления - нечто вроде элерона, установленного в вертикальном положении в хвосте самолета. Нажатие на правую или левую педаль руля направления вызывает отклонение руля направления относительно набегающего воздушного потока. Это отклонение приводит к возникновению рыскания самолета вокруг вертикальной оси. Именно с помощью отклонения по рысканию нос самолета разворачивается в направлении разворота. Нажатие на правую педаль (см. рис. 2-6, самолет А) заставляет руль направления отклоняться в сторону меньшего давления. Рисунок 2-6. Компенсирование вредного рыскания с помощью руля направления. Вращение хвостового оперения вызывает разворот самолета вокруг вертикальной оси. Нажатие правой педали разворачивает нос вправо. Нажатие левой педали разворачивает нос влево (см. рис. 2-6, самолет B). Удивительно, да? Если при развороте не пользоваться рулем направления, самолет будет стремиться отклониться от направления разворота. Это не очень красиво выглядит. Брови вашего инструктора от удивления поднимутся так высоко, что могут переместиться на затылок. Следуйте простому правилу: разворот вправо - руль направления вправо; разворот влево - руль направления влево. Руки и ноги работают вместе. Наверняка вас сейчас больше всего интересует вопрос, на какой угол отклонить руль направления. Хороший вопрос. На рисунке 2-7 изображен уклономер (его еще называют шариком). Уклономер является частью прибора под названием "индикатор скольжения". Рисунок 2-7. Индикатор скольжения Маленький белый самолетик на индикаторе скольжения показывает направление разворота. Шарик показывает, достаточно ли отклонен руль направления. Он может свободно двигаться в стеклянной трубке. При недостаточном (или чрезмерном) отклонении руля направления на самолет начинают действовать дополнительные силы. Под действием этих сил шарик отходит от центрального положения. Приблизительно так же соскальзывают в сторону солнечные очки, лежащие на приборной панели автомобиля, при входе в крутой поворот. Ваша задача - удерживать шарик в центре, используя руль направления. На рисунке 2-8 показан самолет при выполнении разворота. Рисунок 2-8. Скольжение и снос самолета Нос первого самолета повернут "наружу" относительно направления разворота (возможно, из-за недостаточного отклонения руля направления или слишком энергичной работы элероном). Шарик и самолет скользят вправо в сторону центра дуги разворота. Другими словами, необходимо чуть развернуть нос самолета "внутрь" дуги разворота, чтобы разворот стал скоординированным. Отклонение руля направления вправо развернет самолет носом в направлении разворота, при этом шарик вернется в центр (самолет 2). Нос третьего самолета повернут "внутрь" дуги разворота (возможно, из-за чрезмерного отклонения руля направления или недостаточной работы элероном). Шарик и самолет скользят влево в направлении от центра дуги разворота. Отклонение руля направления влево развернет самолет носом в направлении разворота, при этом шарик вернется в центр. Проще говоря, когда шарик сдвигается вправо или влево от центрального положения, нажмите правую или левую (соответственно) педаль руля направления. Шарик вернется в центр. Иногда можно услышать от инструктора: "Дави на шарик!". Это означает, что необходимо нажать правую педаль (если шарик сдвинулся вправо) или левую (если шарик сдвинулся влево). Даже не пытайтесь давить ногами на сам прибор - это вызовет у вашего инструктора кучу ехидных вопросов. И не прикрепляйте никаких шариков к своим ботинкам. При входе в разворот элероны и руль направления отклоняются одновременно в одном и том же направлении. Именно это понимается под термином "скоординированный полет". Элерон сообщает самолету крен, руль направления держит нос по направлению разворота. Если шарик в центре - разворот скоординирован правильно.

Вы прекрасно справились с теоретической подготовкой. Щелкните Начать учебный полет для практической отработки изученного материала.

Следующее занятие будет посвящено более высокой цели - набору высоты. А еще вам предстоит спуститься с небес на землю (в хорошем смысле) - я научу вас выполнять снижение.