Mohou se všechny vrtulníky vznášet a jak dlouho trvá “ zastavení ”?

Jak je uvedeno v jiné odpovědi, všechny vrtulníky může vznášet se, ale takzvaný „vysoký vznášet se“ (mimo pozemní efekt nebo zejména v provozní nadmořské výšce) je obtížnější manévr, který vyžaduje více síly než pozemní vznášení a je obtížnější jej udržovat (protože referenční body jsou mnohem dále ).

Vrtulníky generují větší vztlak pro stejnou sílu při letu dopředu a přechod z dopředu do vznášení vyžaduje dobře kontrolovanou kombinaci přidání síly, úpravy kolektivní a manévrovací cyklické (v obou osách) a antirotační ovládání – což znamená, že je to mnohem těžší než jednoduše letět vpřed nízkou rychlostí. Obecně platí, že jakmile jste vzhůru a letíte dopředu, je mnohem snazší pokračovat v letu dopředu (je to také bezpečnější, protože v případě poruchy funguje autorotace lépe, pokud již máte určitou rychlost vpřed).

Vznášení se na přístrojích je ještě obtížnější než vysoké vznášení – takže pokud je problém s viditelností, je obecně mnohem lepší pokračovat v letu dopředu, než se pokusit o vysoké vznášení.

Komentáře

• To musí být bod, který se mi ‚ úplně nedostane: “ Vrtulníky generují více zvednout se stejnou silou při letu dopředu „. Chápu to tak, že při pohybu vpřed je vrtulník poněkud “ nakloněn dopředu “ (nos dolů) a to, co byl vertikální zdvih, je nyní rozděleno na (menší) nahoru a na přední komponentu. Jak se v této situaci generuje větší zdvih? Je to proud vzduchu z dopředný pohyb, který přidává “ k proudu vzduchu z rotačního pohybu a tím generuje větší vztlak?
• Způsob, jakým I ‚ Viděli jsme to na diagramu, “ translační zdvih “ je způsoben zvýšením průtoku vzduchu kotoučem rotoru ve srovnání s pohybem . Na rozdíl od autogyra je toto proudění vzduchu shora dolů (protože kolektiv je pozitivní, kde má autogyro negativní rozteč lopatek, aby se zajistilo, že se automaticky otáčí), a čím více vzduchu se přidá do stavu vznášení, tím více se generuje vztlak (nebo pro stejný zdvih je potřeba méně energie).
• Vznášející se vrtulník pracuje ve vlastním downwash, což snižuje vztlak a vyžaduje více energie. Vrtulníky v horských záchranných operacích často havarují , když se dostanou do vysokohorského visu, ale nemají dostatečnou pravomoc jej udržovat. (@jcaron)
• @jcaron jiným (zjednodušeným) způsobem pohledu na to je, že se rotorový disk chová jako křídlo: neumožňuje horizontální proudění vzduchu z dopředného letu, přestože sám (alespoň v motorovém letu) ), takže je odkloněn a vytváří další vztlak, stejně jako kdyby narazil na křídlo ve tvaru disku. Samozřejmě se jedná o nízký poměr stran a neefektivní křídlo, ale přesto to funguje.
• technicky mají lopatky rotoru mnohem vyšší poměr stran než téměř kterákoli jiná křídla (kromě možných u kluzáků).

Ano, všechny vrtulníky se mohou vznášet, ale vyžaduje to:

• Větší soustředění na vznášet se, než létat, protože vrtulníky jsou při vznášení nestabilní ve výšce. Rychlost vpřed zajišťuje stabilitu a let vrtulníkem s rychlostí vpřed je srovnatelný s letem v rovině s pevným křídlem, zatímco vznášení je srovnatelné s postavením na velkou nafukovací kouli.
• Více síly vznášet se než létat s rychlostí letu vpřed. Je to proto, že při vznášení je větší indukovaný odpor než při letu dopředu. Níže uvedený graf je z propojené odpovědi a ukazuje pokles celkového požadovaného výkonu s rostoucí rychlostí vzduchu od nuly.

Chcete-li umístit ukazatel myši, musí být dostupný výkon větší než požadovaný výkon. Dostupný výkon motoru se s rostoucí nadmořskou výškou snižuje kvůli snižující se hustotě vzduchu, což má za následek, že vrtulníky mají vznášející se strop, kde se dostupný výkon rovná požadované síle.

Pozemní efekt snižuje požadovaný výkon, což má za následek dva vznášení stropy, v půdorysu a mimo půdu. Ale i pod stropem vznášení OGE je pro vrtulník jednoduše bezpečnější vyzvednout rychlost letu krátce po vzletu:

• Jak již bylo uvedeno, létání rychlostí ponechává na palubě více paliva po požadovanou dobu letu .
• Při vznášení nad OGE je nutné udržovat nadmořskou výšku pomocí výškoměru, zatímco je třeba korigovat nestabilní výšku a náklon. Koncentrace potřebná při pohledu na přístroje snižuje situační povědomí. Udržování úrovně vrtulníku nelze provést pouze pomocí nástrojů, protože periferní vidění není zapojeno. Tam, kde vítr unáší vrtulník, nelze z přístrojů pozorovat a na létající letadla s pevnými křídly je mnohem těžší se soustředit.
• Pokud se při Orel vznášení ne udržuje nadmořská výška možnost, že vrtulník vstoupí do stavu vířivého prstence , což je nebezpečná situace, kdy se ponoří do vlastního brázdu rotoru. Stav vírového prstence při letu vpřed neexistuje.

Komentáře

• Opravdu ‚ nechápu, proč se stav vířivého kruhu ‚ nevyskytuje po celou dobu během 0 operace IAS, a mám podezření, že k tomu částečně dochází. Uvědomuji si, že zde mám 20/20 zpětný pohled, ale mít to uvnitř zděného heliportu (např. Místo Bin laden ‚ s) se mi zdá zcela zřejmé.
• @ Harper-ReinstateMonica Spodní strana kotouče rotoru tlačí vzduch dolů, horní strana nasává vzduch dovnitř. Do určité míry, dokonce i bez rychlosti klesání, dochází ke špičkám zpětného toku na koncích lopatek, což je patrné jako mírná ztráta zdvihu a zvýšení odporu. Efekt špičky se běžně zohledňuje při dimenzování motorů a rotorů, které všechny klesají, pokud se vrtulník ponoří do vlastního proudu.
• “ vznášení je srovnatelné se stojícím na velké nafukovací kouli “ – Proč neexistují autonomní systémy pro udržování vznášení?
• @aroth systémy automatického vznášení, ale existují není příliš rozšířený v civilních vzorech kvůli malému trhu, který způsobuje poměrně pomalé přijímání nových technologií.
• @RussellMcMahon I ‚ jsem to slyšel popsat licencovaný pilot s pevnými křídly, který absolvoval lekci přechodu na rané vrtulníky jako “ jako létání na zastaralé Cessně „. Čím vyšší je rychlost jízdy vpřed, tím více nápravy musíte korigovat (nevyvážený zdvih mezi postupujícími a ustupujícími lopatkami), tím více síly použijete, tím více potřebného ocasního rotoru budete mít a ‚ stále neustálé žonglování s plynem a kolektivním ovládáním výšky a otáček – ale ‚ je to stále jednodušší než vznášet se.

Při navigaci ve WX ve vrtulníku je létání na oběžné dráze často méně náročné.Poskytuje další perspektivu a umožňuje snadný boční pohyb v průběhu oběžné dráhy. Snižuje také změny konfigurace a možné změny výkonu, protože letadlo může být udržováno v translačním výtahu.

Navigace přidržení IFR pro vrtulníky je v zásadě totožná s letadly a pravidelné přidržení na křižovatce nebo navaidě ATC. To je pro informační účely ve vztahu k otázce OP, protože v příkladu byl vrtulník VFR nebo SVFR a konvenční držení přístroje by nebylo použito, pokud nebylo vydáno povolení IFR. Vznášení na jednom místě bez vizuální reference nelze snadno dosáhnout. Většina vrtulníků není vybavena pro úplné držení IMC. Například malý pohyb inline s podélným nelze přesně určit pomocí přístrojů běžně používaných pro IFR let. I když GPS / IMS / FMS mohou tyto informace poskytnout, nedělá se to běžně. Stručně řečeno, vrtulník letí IFR jako letadlo a vznáší se s vizuální referencí.

Stručně řečeno, oběžná dráha umožňuje lepší viditelnost ve všech směrech, a tudíž lepší situační povědomí, nevyžaduje změnu konfigurace a vyžaduje méně energie za jednotku času, pokud je rychlost letu v rozumné obálce.

Komentáře

• Jen okrajová poznámka, protože přímo neřeší otázku OP … Ve vietnamském konfliktu bylo běžnou praxí zkuste vybrat LZ, která byla o něco větší, aby vrtulník mohl obíhat v bezprostřední blízkosti LZ a měl větší ochranu před nepřátelskou palbou. Zvednutí (příliš) silně zatíženého evakuačního letu by mělo pozemní účinek a obratně by se přesunulo do pohybu vpřed, takže translační zdvih by pomohl stoupání. Piloti se samozřejmě učí nikdy nepřetěžovat své vrtulníky …
• Co se týče Vietnamu a vrtulníků v pozemním efektu, knihu “ To The Limit velmi doporučuji div id = „317e83172e“>

Když vrtulník vznáší se, v podstatě sedí ve svém vlastním praní. Stlačením vzduchu vytvoří nad sebou oblast nízkého tlaku a pod ní oblast vysokého tlaku. Aby se vznášela, musí nasávat vzduch z oblasti nízkého tlaku a tlačit do vysokého tlaku jsou pod ním, což vyžaduje hodně energie. Pokud místo toho letí dopředu, narazí na čerstvý vzduch bez (tolik) tlakového rozdílu, který by bojoval.

Matematika na něm : Předpokládejme, že máte vrtulník s hromadným $ m_1 $ , který zůstane ve vzduchu po dobu $ t $ . bylo to jen ve volném pádu, získalo by rychlost $ gt $ , za hybnost $ m_1gt $ . Aby tedy nezískal žádnou rychlost dolů, musí nějakým způsobem zbavit $ m_1gt $ hybnosti. K přenesení této hybnosti tedy potřebuje určitou reakční hmotu. Tou hmotou je vzduch. Pokud tlačí vzduch s hmotností $ m_2 $ dolů rychlostí $ v_2 $ (tj. Rychlost praní), hybnost bude $ m_2v_2 $ . Nastavením $ m_1gt $ na hodnotu $ m_2v_2 $ zjistíme, že $ v_2 = \ frac {m_1gt} {m_2} $ . Energie tohoto vzduchu bude $ \ frac {m_2v_2 ^ 2} 2 $ nebo $ \ frac {m_2} 2 (\ frac {m_1gt} {m_2}) ^ 2 $ , což se redukuje na $ \ frac {(m_1gt) ^ 2} {2m_2} $ .

Takže čím více vzduchu vrtulník tlačí dolů, tím nižší je rychlost mytí a tím méně energie vrtulník používá. Tím, že vrtulník pokračuje v letu dopředu, než aby se vznášel, narazí na více vzduchu, což umožňuje nižší rychlost mytí.

Toto je jev pro všechna letadla těžší než vzduch: čím rychleji létají, tím snazší je vyrábět vztlak.

Otázka 1: Ne, S-76 se může vznášet, ale je energeticky náročnější než ekonomická plavba. Dává větší smysl kroužit a držet se v oblasti na rozdíl od vznášení. Vznášení se ve výšce může být navíc nebezpečné v případě poruchy motoru nebo zadního rotoru a určitá rychlost letu vpřed může v případě potřeby pomoci při automatickém přistání.

Otázka 2: Co způsobilo nehodu spekulativní, dokud NTSB nevydá svou zprávu. Do té doby nedostaneme definitivní odpověď. Víme, že celá povodí Los Angeles hlásila nízké zataženo a oba KBUR a KVNY hlásili místní povětrnostní podmínky IFR. Vrtulník se vyhýbá KBUR třídy C, dokud nedostane zvláštní povolení VFR, poté zamíří na severozápad a obíhá kolem okrajůpovrchu KVNY třídy D, odbočte vlevo na jih směrem k Calabasas a po CA101 kaňony vysokou rychlostí, kolem 120 KIAS . Jednou z posledních interakcí ATC bylo říct přístupu SoCalu, že manévruje, aby se vyhnul mrakům. Přesně to, jaké faktory vedly k nehodě v tomto bodě, není známo, ačkoli jako pilot mám několik teorií. Vypadá to, že pilot letěl v SVFR, ale u vrtulníků může být viditelnost pro provoz SVFR tak nízká, jako je 800 m. Být v úzkém kaňonu s okrajovými povětrnostními podmínkami a pokoušet se létat vysokou rychlostí, pravděpodobně nezbylo příliš mnoho možností, pokud by byl kaňon ponořen.

Plně naložený S-76 váží při zhruba 5 000 kg a jízdě rychlostí 130 KIAS to bude trochu trvat, než to zastavíme. To může být nad rámec toho, co by viditelnost toho dne umožňovala.

Komentáře

• Z vaší odpovědi byly odstraněny další spekulace. Nespekulujte o probíhajících vyšetřováních.

Ne všichni se mohou pohybovat donekonečna.

Plně nabitý vrtulník Hindu MI-24 Hind z doby sovětské éry se mohl vznášet pouze 15-20 sekund, než motory jsou poškozeny přetížením.

Americké zpravodajské agentury se divily, proč se zdálo, že se Hindové vždy rozběhli, než aby vzlétli vznášet se, aby vzlétli, dokud jeden nedostali do rukou a nezjistili, že out.

Komentáře

Jak zde zmínilo mnoho dalších komentátorů, je to mnohem jednodušší a nižší zátěž pro pilot letět dopředu než vznášet se. Vznášení motoru také vyžaduje více energie, než aby letělo dopředu, a to do značné míry souvisí s výše zmíněnými účinky, které spočívají v nutnosti táhnout vzduch shora nad rotorem dolů. To mi také značně šetří benzín. Jedna věc, kterou zde nevidím, je, že je také výrazně bezpečnější létat dopředu než vznášet se, v tom smyslu, že při dopředném letu existuje mnohem větší prostor pro chyby než při vznášení, a budu se snažit to vysvětlit.

Vrtulníky se v případě poruchy motoru mohou automaticky otáčet. To v podstatě znamená, že vrtulník „klouzáte“ (funguje to jako ty tyče) s vrtulí, kterou otočíte mezi rukama a oni trochu létají). Automatické otáčení při pohybu vpřed je mnohem snazší a je mnohem šetrnější než automatické otáčení při najetí myší. Pokud se automaticky otáčím ve vznášení, musím nejprve převést určitou nadmořskou výšku na pohyb vpřed, a jakmile to udělám, mohu „klouzat“ směrem k zemi. Když se přiblížím k zemi, přepočítám rychlost vpřed nyní mám do rotoru, takže jsem v podstatě zastavil a jemně přistál. Co to v praxi znamená? To znamená, že když se pohybuji vpřed, mohu se automaticky otáčet v jakékoli výšce. Mohu se automaticky otáčet kdekoli od nadmořské výšky 20 stop do 15 000 stop. Pokud se vznáším a musím se automaticky otáčet, pravděpodobně budu potřebovat někde mezi nadmořskou výškou 200–500 stop, abych se mohl úspěšně automaticky otočit a bezpečně přistát. Když létám, pohodlně se vznáším velmi blízko země (1-30 stop) a já se pohodlně vznáším nad 500 stop. Jsem mnohem méně pohodlný (z bezpečnostního hlediska) ve výšce 250 stop než ve výšce 1000 stop.

TLDR;
Mám sklon myslet si, že se rotor točí jako „baterie“.Pokud se rotor přestane točit, nemám energii a spadnu z nebe. Rotor neustále používá energii, aby mě udržel v letu, a to použití energie rotoru to zpomalí. Mohu do motoru přidat více energie pomocí motoru, ale mohu také převést pohyb vpřed i nadmořskou výšku na točení Pokud ztratím motor, začnu klesat, aby se rotor točil, až se přiblížím k zemi. Nyní není žádný oběd zdarma, takže nemůžu vyměnit svoji nadmořskou výšku za rychlost rotoru a pak použijte přesně stejnou energii k výměně rychlosti mého rotoru s zastavením mého pádu. Má tření atd., a tak VELMI tvrdě narazím na zem, pokud to udělám. Co však můžu udělat, je také pohyb vpřed! Takže Nyní se pohybuji vpřed a vyměňuji výšku s rychlostí rotoru, což v podstatě znamená, že pomalu klesám (klesám). Když se přiblížím k zemi, mohu zpomalit pohyb vrtulníku vpřed a přeměnit energii vpřed také na rychlost rotoru! To znamená, že se mohu přestat pohybovat dopředu a ve výsledku mít velmi měkké přistání. Proto jsem nelze snadno automaticky otáčet ze vznášení. Nejprve musím převést část své nadmořské výšky na pohyb vpřed a teprve poté zpomalit sestup, když se přiblížím k zemi. Pak přeměním ten pohyb vpřed na to, aby moje přistání bylo hezké a jemné. Přeměna této výšky na pohyb vpřed mi zabere asi 200 až 400 stop, což je důvod, proč se piloti vrtulníků nelíbí vznášet se v malých nadmořských výškách.
KONEC TLDR;

Všechny vrtulníky se mohou vznášet. To je klíčová výhoda tohoto typu letadla oproti automatickému. Téměř všechna letadla s rotujícími křídly jsou dnes vrtulníky, přičemž stále existuje jen relativně malý počet autogyros. Nejpokročilejší autogyra 30. let, než helikoptéry existovaly, byla schopná vertikálního vzletu a přistání, ale nemohla se vznášet.

Komentáře

• Ne všechny vrtulníky se mohou vznášet nad zemí při všech vahách. Maximální hmotnost, kterou lze bezpečně vzlétnout &, může být výrazně nad maximální hmotností, aby se vznášela mimo efekt země. Vznášení se v pozemním efektu vyžaduje podstatně méně energie než vznášení se nad pozemním efektem.
• V pozemním efektu je nebo není vznášení charakteristickým znakem vrtulníků. Žádný vírník se nemůže vznášet, ani v pozemním efektu …

Některé zajímavé informace, které mi bylo řečeno velmi zkušený pilot vrtulníku dnes … věci, které nejsou zřejmé …

Nejprve pochopte, že vrtulník ve vznášení má nulovou přirozenou stabilitu. Pokud si pilot nad ním neudržuje aktivní a okamžitou kontrolu, stejně jako při použití vizuálních referencí začne vrtulník při vznášení měnit postoj a rychlost a tyto změny zrychlovat, dokud nezhroutí. V režimu přímého letu má vrtulník přirozenou stabilitu letadla.

Při nízkých rychlostech , letadlo varuje pilota výstražným klaksonem, že se letové vlastnosti chystají drasticky změnit. Vrtulníky neinformují pilota, když vrtulník přechází z dopředného letu do vznášení. Je na pilotovi, aby to věděl.

To je důležité mít na paměti, protože dotyčný S76 letěl do mlhy. Nulové vizuální reference. Rovněž vstoupilo do stoupání a ztratilo rychlost letu natolik, že se zdálo, že přešlo z dopředného letu (kde má přirozenou stabilitu letadla) do vznášení s nulovou stabilitou.

Nástroje ve většině komerčních vrtulníky jsou stejné jako v letadle, a jsou tedy užitečné pouze v případě, že vrtulník má dostatečnou rychlost vpřed, aby byl v režimu dopředného letu, tj.> 30 kts pro letadlo velikosti a hmotnosti S76. Nelze vznášet vrtulník s leteckými přístroji, pouze na přístrojích. Nejsou dostatečně přesné. Některá vojenská letadla mají další nástroje, které poskytují přesné informace o poloze a zrychlení, což umožňuje vznášet se s nulovými vizuálními referencemi, obvykle SAR nebo speciálními operačními ptáky.

Co jsem do dnešního dne nevěděl: vrtulník s přístroji ve stylu letadel nelze úspěšně vznášet v podmínkách IMC pouze na těchto přístrojích. Chybějící vizuální reference nebo specifické přístroje pro vrtulníky budou stále více nestabilní a havarují. Udělejte to poměrně rychle, například do 30 sekund.

Komentáře

• Odstranil jsem velkou část uprostřed, kde stále spekulujete o nehodě probíhá šetření. Nedělejte to ‚. Zbytek neodpovídá na položenou otázku.