Können alle Hubschrauber schweben und wie lange dauert es, bis “ ” stoppt?

Wie in einer anderen Antwort angegeben, alle Hubschrauber kann schweben, aber ein sogenannter „hoher Schwebeflug“ (außerhalb des Bodeneffekts oder insbesondere in Betriebshöhe) ist ein schwierigeres Manöver, das mehr Kraft als ein Bodenschwebeflug erfordert und schwieriger zu warten ist (da Referenzpunkte viel weiter entfernt sind ).

Hubschrauber erzeugen im Vorwärtsflug mehr Auftrieb bei gleicher Leistung, und der Übergang vom Vorwärts- zum Schwebeflug erfordert eine gut kontrollierte Kombination aus zusätzlicher Leistung und Anpassung kollektive und manövrierende zyklische (in beiden Achsen) und Antirotationssteuerungen – das heißt, es ist viel schwieriger, als nur mit niedriger Geschwindigkeit vorwärts zu fliegen. Im Allgemeinen ist es in der Luft und beim Vorwärtsfliegen viel einfacher, den Vorwärtsflug fortzusetzen (es ist auch sicherer, da im Falle eines Fehlers die Autorotation besser funktioniert, wenn Sie bereits eine gewisse Vorwärtsgeschwindigkeit haben).

Das Schweben auf Instrumenten ist noch schwieriger als ein hoher Schwebeflug. Wenn also die Sicht ein Problem darstellt, ist es im Allgemeinen weitaus besser, den Vorwärtsflug fortzusetzen, als einen hohen Schwebeflug zu versuchen.

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• Das muss der Punkt sein, den ich ‚ nicht ganz verstehe: “ Hubschrauber generieren mehr Heben Sie im Vorwärtsflug “ für die gleiche Leistung. Mein Verständnis ist, dass der Hubschrauber zum Vorwärtsbewegen etwas “ nach vorne gekippt ist “ (Nase nach unten), und das, was vertikal angehoben wurde, wird jetzt in eine (kleinere) Aufwärtskomponente und eine Vorwärtskomponente aufgeteilt. Wie wird in dieser Situation mehr Auftrieb erzeugt? Ist es der Luftstrom von die Vorwärtsbewegung, die fügt dem Luftstrom aus der Rotationsbewegung “ hinzu und erzeugt so mehr Auftrieb?
• Wie ich ‚ habe es als Diagramm gesehen, “ Translationslift “ ist auf die Zunahme des Luftstroms durch die Rotorscheibe im Vergleich zum Schwebeflug zurückzuführen . Im Gegensatz zu einem Autogyro ist dieser Luftstrom von oben nach unten gerichtet (da das Kollektiv positiv ist, wobei ein Autogyro eine negative Blattneigung aufweist, um eine automatische Rotation sicherzustellen). Je mehr Luft zum Schwebezustand hinzugefügt wird, desto mehr Auftrieb wird erzeugt (oder der Für denselben Aufzug wird weniger Strom benötigt.
• Ein schwebender Hubschrauber arbeitet in seinem eigenen Downwash, wodurch der Auftrieb verringert wird und mehr Leistung benötigt wird. Hubschrauber bei Bergrettungsoperationen stürzen häufig ab , wenn sie in großer Höhe schweben, aber nicht die Kraft haben, diese aufrechtzuerhalten. (@jcaron)
• @jcaron Eine andere (vereinfachte) Sichtweise ist, dass sich die Rotorscheibe wie ein Flügel verhält: Sie lässt den horizontalen Luftstrom nicht vom Vorwärtsflug durch sich selbst (zumindest im Motorflug) ), so dass es abgelenkt wird und zusätzlichen Auftrieb erzeugt, genau wie wenn es auf einen Flügel in Form der Scheibe treffen würde. Natürlich ist es ein niedriges Seitenverhältnis und ein ineffizienter Flügel, aber es funktioniert trotzdem.
• Technisch gesehen haben Rotorblätter ein viel höheres Seitenverhältnis als fast jeder Flügel (außer möglicherweise denen von Segelflugzeugen).

Ja, alle Hubschrauber können schweben, aber es erfordert:

• Mehr Konzentration auf schweben als fliegen, weil Hubschrauber im Schweben in Pitch and Roll instabil sind. Die Vorwärtsfluggeschwindigkeit bietet Stabilität und das Fliegen eines Hubschraubers mit Vorwärtsfluggeschwindigkeit ist vergleichbar mit dem Fliegen eines Starrflügelflugzeugs, während das Schweben mit dem Stehen auf einem großen aufblasbaren Ball vergleichbar ist.
• Mehr Kraft zum Schweben als zum Fliegen mit Vorwärtsgeschwindigkeit. Dies liegt daran, dass im Schwebeflug mehr Luftwiderstand induziert wird als im Vorwärtsflug. Die folgende Grafik stammt aus der verknüpften Antwort und zeigt den Rückgang der insgesamt erforderlichen Leistung bei steigender Fluggeschwindigkeit von Null.

Um den Mauszeiger zu bewegen, muss die verfügbare Leistung größer sein als die erforderliche Leistung. Die verfügbare Motorleistung nimmt mit zunehmender Höhe aufgrund der abnehmenden Luftdichte ab. Dies führt dazu, dass Hubschrauber eine Schwebekappe haben, bei der die verfügbare Leistung der erforderlichen Leistung entspricht.

Der Bodeneffekt verringert die erforderliche Leistung, was zu zwei Schwebeflügen führt Decken, In-Ground-Effekt und Outside-Ground-Effekt. Aber selbst unterhalb der OGE-Schwebedecke ist es für einen Hubschrauber einfach sicherer, kurz nach dem Start die Vorwärtsgeschwindigkeit zu erfassen:

• Wie bereits erwähnt, lässt das Fliegen mit Geschwindigkeit für die erforderliche Reisedauer mehr Kraftstoff an Bord
• Während Sie über OGE schweben, muss die Höhe mit dem Höhenmesser gehalten werden, während instabiles Nick- und Rollverhalten korrigiert werden muss. Die beim Betrachten der Instrumente erforderliche Konzentration verringert das Situationsbewusstsein. Das Halten des Hubschrauberniveaus kann nicht nur mit den Instrumenten erfolgen, da die periphere Sicht nicht betroffen ist. Wo der Wind weht, kann der Hubschrauber nicht von den Instrumenten aus gesehen werden, und fliegende Starrflügelflugzeuge sind viel schwerer zu fokussieren.
• Wenn die Höhe im OGE-Schwebeflug nicht beibehalten wird, ist dies der Fall die Möglichkeit, dass der Hubschrauber in den

Beim Navigieren in WX in einem Hubschrauber ist das Fliegen von Umlaufbahnen häufig weniger arbeitsaufwendig.Es bietet zusätzliche Perspektive und ermöglicht eine leichte seitliche Bewegung im Verlauf der Umlaufbahn. Es reduziert auch Konfigurationsänderungen und mögliche Leistungsänderungen, da das Flugzeug im translatorischen Auftrieb gehalten werden kann.

Die IFR-Hold-Navigation für Hubschrauber ist im Wesentlichen identisch mit Flugzeugen, und regelmäßige Holds an einer Kreuzung oder einem Navaid werden von zugewiesen ATC. Dies dient zu Informationszwecken in Bezug auf die OP-Frage, da im Beispiel der Hubschrauber VFR oder SVFR war und ein herkömmlicher Instrumentenhalt nur verwendet werden würde, wenn eine IFR-Freigabe erteilt wurde. Das Schweben an einer Stelle ohne visuellen Bezug kann nicht ohne weiteres erreicht werden. Die meisten Hubschrauber sind nicht für einen vollständigen IMC-Halt instrumentiert. Beispielsweise kann eine kleine Bewegung in Längsrichtung mit den normalerweise für den IFR-Flug verwendeten Instrumenten nicht genau bestimmt werden. Während GPS / IMS / FMS diese Informationen bereitstellen könnte, wird dies herkömmlicherweise nicht durchgeführt. Kurz gesagt, ein Hubschrauber fliegt IFR wie ein Flugzeug und schwebt mit visueller Referenz.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Umlaufbahn eine bessere Sicht in alle Richtungen und damit ein besseres Situationsbewusstsein ermöglicht. Sie erfordert keine Konfigurationsänderung und weniger Leistung pro Zeiteinheit, wenn sich die Fluggeschwindigkeit in einem angemessenen Bereich befindet.

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• Nur eine Randnotiz, da sie die OP-Frage nicht direkt anspricht … Im Vietnam-Konflikt war dies gängige Praxis Versuchen Sie, eine etwas größere LZ auszuwählen, damit der Hubschrauber in unmittelbarer Nähe der LZ und mit mehr Schutz vor feindlichem Feuer umkreisen kann. Das Abheben eines (zu) stark belasteten Evakuierungsfluges hätte Bodeneffekt und würde geschickt in Vorwärtsbewegung übergehen, so dass der translatorische Auftrieb den Aufstieg unterstützen würde. Natürlich wird den Piloten beigebracht, ihre Hubschrauber niemals zu überladen …
• In Bezug auf Vietnam und Hubschrauber mit Bodeneffekt empfehle ich das Buch “ To The Limit „. Eine Sache, an die ich mich aus diesem Buch erinnere: Hubschrauber waren für die Aufgaben, für die sie eingesetzt wurden, völlig unterfordert!
• @sandos re Vietnam und Hubschrauber – ich empfehle “ Chickenhawk „. Lustiger als “ MASH “ Blutiger, beängstigender, ernüchternder, aufschlussreicher, realer und interessanter als “ MASH “ Ein Bericht aus der realen Welt über den völligen Terror des Fliegens eines UH-1 “ Huey “ Hubschrauber (KEINE Cobra) in Vietnam.
• Ich habe mehrere alternde Freunde, die Huey-Piloten waren, und erzählte große Geschichten darüber, dass man viel überlastet ist und die LZ nur verlassen kann, wenn man sich im Translationslift befindet. Später erfuhr ich, wie das sein könnte, und erkannte dann, wie überlastet sie gewesen sein mussten. Als sie konfrontiert wurden, bestritten sie, jemals überladen zu sein, nur ein heißer, feuchter Tag.

Wenn ein Hubschrauber schwebt, es sitzt im Grunde genommen in seiner eigenen Wäsche. Durch Herunterdrücken von Luft erzeugt es einen Niederdruckbereich über sich selbst und einen Hochdruckbereich darunter. Um schwebend zu bleiben, muss es Luft aus dem Niederdruckbereich ziehen und Schieben Sie es in den hohen Druck, der darunter liegt, was viel Energie kostet. Wenn es stattdessen vorwärts fliegt, trifft es auf frische Luft, ohne (ebenso viel) Druckdifferenz zu bekämpfen.

Die Mathematik darauf : Angenommen, Sie haben einen Hubschrauber mit der Masse $ m_1 $ , der für die Zeit $ t $ in der Luft bleibt Wenn es nur im freien Fall wäre, würde es eine Geschwindigkeit von $ gt $ für einen Impuls von $ m_1gt $ . Damit es keine Abwärtsgeschwindigkeit erhält, muss es irgendwie $ m_1gt $ verlieren von Schwung. Es braucht also eine Reaktionsmasse, um diesen Impuls zu übertragen. Diese Masse ist Luft. Wenn Luft mit der Masse $ m_2 $ mit der Geschwindigkeit $ v_2 $ (dh Waschgeschwindigkeit) nach unten gedrückt wird, wird die Der Impuls ist $ m_2v_2 $ . Wenn Sie $ m_1gt $ gleich $ m_2v_2 $ setzen, stellen Sie fest, dass $ v_2 = \ frac {m_1gt} {m_2} $ . Die Energie dieser Luft ist $ \ frac {m_2v_2 ^ 2} 2 $ oder $ \ frac {m_2} 2 (\ frac {m_1gt} {m_2}) ^ 2 $ , was sich auf $ \ frac {(m_1gt) ^ 2} {2m_2} $ reduziert.

Je mehr Luft der Hubschrauber nach unten drückt, desto niedriger ist die Waschgeschwindigkeit und desto weniger Energie verbraucht der Hubschrauber. Indem der Hubschrauber weiter vorwärts fliegt und nicht schwebt, trifft er auf mehr Luft, was eine niedrigere Waschgeschwindigkeit ermöglicht.

Dies ist ein Phänomen für alle Flugzeuge, die schwerer als Luft sind: Je schneller sie fliegen, desto einfacher ist es, Auftrieb zu erzeugen.

Frage 1: Nein, eine S-76 kann schweben, ist aber energieintensiver als eine Economy-Kreuzfahrt. Es war sinnvoller, in einem Gebiet zu kreisen und zu halten, als zu schweben Darüber hinaus kann das Schweben in der Höhe im Falle eines Motor- oder Heckrotorausfalls gefährlich sein, und eine gewisse Vorwärtsgeschwindigkeit kann bei Bedarf zu einer autorotativen Landung beitragen.

Frage 2: Was hat den Unfall verursacht? spekulativ, bis das NTSB seinen Bericht veröffentlicht. Bis dahin werden wir keine endgültige Antwort erhalten. Wir wissen, dass das gesamte Becken von Los Angeles wenig bewölkt war und beide KBUR und KVNY meldeten lokal IFR-Wetterbedingungen. Der Hubschrauber hält sich von KBUR-Klasse C fern, bis er eine spezielle VFR-Freigabe erhält, fährt dann nach Nordwesten und umgeht die Rändervon der KVNY-Klasse-D-Oberfläche nach links in Richtung Süden in Richtung Calabasas abbiegen und CA101 folgen mit hoher Geschwindigkeit durch die Canyons, ungefähr 120 KIAS . Eine der letzten ATC-Interaktionen bestand darin, dem SoCal-Ansatz mitzuteilen, dass er manövrierte, um Wolken zu vermeiden. Welche Faktoren zu diesem Zeitpunkt zu dem Unfall geführt haben, ist nicht bekannt, obwohl ich als Pilot einige Theorien habe. Es scheint, als würde der Pilot in SVFR fliegen, aber mit Hubschraubern kann die Sichtweite für SVFR-Operationen bis zu 800 m betragen. In einer engen Schlucht mit geringen Wetterbedingungen und dem Versuch, mit hoher Geschwindigkeit zu fliegen, gab es wahrscheinlich nicht mehr viele Optionen, wenn die Schlucht eingeklemmt wurde.

Eine voll beladene S-76 wiegt Bei einer Geschwindigkeit von 5.000 kg und einer Fahrt mit 130 KIAS wird es einige Zeit dauern, bis es gestoppt ist. Dies kann über das hinausgehen, was die Sichtbarkeit an diesem Tag zulässt.

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• eine weitere Spekulation aus Ihrer Antwort entfernt. Bitte spekulieren Sie nicht über laufende Untersuchungen.

Nicht alle können auf unbestimmte Zeit schweben.

Ein voll beladener MI-24 Hind-Kampfhubschrauber aus der Sowjetzeit konnte zuvor nur 15 bis 20 Sekunden schweben Die Motoren sind durch die Überlastung beschädigt.

US-Geheimdienste fragten sich, warum die Hinds immer einen laufenden Start machten, anstatt mit einem Schwebeflug zum Abheben vorzufahren, bis sie einen in die Hände bekamen und das fanden out.

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• Es wäre jedoch sehr falsch anzunehmen, dass Mi 24 für solche Manöver oder noch anspruchsvollere Manöver mit niedriger Geschwindigkeit nicht geeignet ist. Die Betonung sollte auf “ vollständig geladen “ hier youtu.be/waHOJ5LaEvc?t=161 Der Transportvergleich ist bei diesem Vogel groß und wird in einer Angriffsrolle sicherlich nicht vollständig mit transportiertem Personal und seiner Ausrüstung beladen sein.

Wie viele der anderen hier erwähnten Kommentatoren ist es viel einfacher und die Arbeitsbelastung für die Pilot vorwärts fliegen als schweben. Es braucht auch mehr Leistung vom Motor zum Schweben als zum Vorwärtsfliegen, und dies hat größtenteils mit den oben erwähnten Effekten zu tun, dass Luft von oben über den Rotor nach unten gezogen werden muss. Das spart mir auch einiges an Benzin. Eine Sache, die ich hier nicht erwähnt sehe, ist, dass es auch wesentlich sicherer ist, vorwärts zu fliegen als zu schweben, in dem Sinne, dass es im Vorwärtsflug eine viel größere Fehlerquote gibt als in einem Schwebeflug. und ich werde mich bemühen, es zu erklären.

Hubschrauber können sich bei einem Motorschaden automatisch drehen. Dies bedeutet im Grunde, dass Sie den Hubschrauber „gleiten“ (es funktioniert wie diese Stöcke) mit einem Propeller auf ihnen, den Sie zwischen Ihren Händen drehen und sie fliegen ein wenig). Das automatische Drehen beim Vorwärtsbewegen ist viel einfacher und sanfter als das automatische Drehen im Schwebeflug. Wenn ich mich im Schwebeflug automatisch drehe, muss ich zuerst eine gewisse Höhe in Vorwärtsbewegung umwandeln, und wenn ich das mache, kann ich in Richtung Boden „gleiten“. Wenn ich mich dem Boden nähere, wandle ich die Vorwärtsgeschwindigkeit I um Jetzt muss ich in den Rotor, damit ich im Grunde zum Stillstand komme und sanft lande. Was bedeutet das in der Praxis? Es bedeutet, dass ich mich in jeder Höhe automatisch drehen kann, wenn ich mich vorwärts bewege. Ich kann mich automatisch von 20 Fuß bis 15000 Fuß Höhe drehen. Wenn ich in einem Schwebeflug bin und mich automatisch drehen muss, brauche ich wahrscheinlich zwischen 200 und 500 Fuß Höhe, um mich erfolgreich automatisch zu drehen und sicher zu landen. Wenn ich fliege, schwebe ich bequem in Bodennähe (1-30ft) und ich schwebe bequem bei 500ft +. Ich fühle mich (aus Sicherheitsgründen) bei 250 Fuß weit weniger wohl als bei 1000 Fuß.

TLDR;
Ich neige dazu, den sich drehenden Rotor als „Batterie“ zu betrachten.Wenn sich der Rotor nicht mehr dreht, habe ich keine Energie mehr und werde vom Himmel fallen. Der Rotor verbraucht ständig Energie, um mich am Fliegen zu halten, und diese Verwendung der Energie des Rotors verlangsamt ihn. Ich kann dem Rotor mit dem Motor mehr Energie hinzufügen, aber ich kann auch sowohl Vorwärtsbewegung als auch Höhe in Drehen umwandeln Wenn ich den Motor verliere, fange ich an abzusteigen, damit sich der Rotor weiter dreht, bis ich mich dem Boden nähere. Jetzt gibt es kein kostenloses Mittagessen mehr. Ich kann also meine Höhe nicht gegen Rotordrehzahl eintauschen Verwenden Sie dann genau die gleiche Energie, um meine Rotordrehzahl gegen das Stoppen meines Sturzes einzutauschen. Sie hat Reibung usw., und wenn ich das tue, werde ich SEHR hart auf den Boden treffen. Was ich jedoch tun kann, ist, mich auch vorwärts zu bewegen! Jetzt bewege ich mich vorwärts und tausche Höhe gegen Rotordrehzahl, was im Grunde bedeutet, dass ich langsam falle (absteigend). Wenn ich mich dem Boden nähere, kann ich die Vorwärtsbewegung des Hubschraubers verlangsamen und die Vorwärtsenergie auch in Rotordrehzahl umwandeln! Dies bedeutet, dass ich aufhören kann, mich vorwärts zu bewegen, und dadurch eine sehr weiche Landung habe. Deshalb habe ich kann nicht einfach aus einem Schwebeflug automatisch gedreht werden. Zuerst muss ich einen Teil meiner Höhe in Vorwärtsbewegung umwandeln und erst dann meinen Abstieg verlangsamen, wenn ich mich dem Boden nähere. Dann wandle ich diese Vorwärtsbewegung in eine schöne und sanfte Landung um. Wenn ich diese Höhe in Vorwärtsbewegung umwandle, brauche ich ungefähr 200-400 Fuß, weshalb Hubschrauberpiloten nicht gerne in niedrigen Höhen schweben.
END TLDR;

Alle Hubschrauber können schweben. Dies ist der Hauptvorteil dieses Flugzeugtyps gegenüber dem Autogyro. Fast alle Drehflügelflugzeuge sind heute Hubschrauber, und es gibt nur noch eine relativ kleine Anzahl von Autogyros. Die fortschrittlichsten Autogyros der 30er Jahre, bevor es Hubschrauber gab, waren in der Lage, vertikal zu starten und zu landen, konnten jedoch nicht schweben.

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• Nicht alle Hubschrauber können bei allen Gewichten aus dem Boden schweben. Das maximale Gewicht zum Abheben & kann sicher über dem maximalen Gewicht liegen, um außerhalb des Bodeneffekts zu schweben. Das Schweben im Bodeneffekt erfordert erheblich weniger Kraft als das Schweben außerhalb des Bodeneffekts.
• Beim Bodeneffekt ist das Schweben ein charakteristisches Merkmal von Hubschraubern. Selbst im Bodeneffekt kann kein Gyroplane schweben …

Einige interessante Informationen, die mir mitgeteilt wurden von einem sehr erfahrenen Hubschrauberpiloten heute … Dinge, die nicht offensichtlich sind …

Verstehen Sie zunächst, dass ein schwebender Hubschrauber keine natürliche Stabilität aufweist. Es sei denn, der Pilot behält die aktive und sofortige Kontrolle darüber. Wie bei der Verwendung visueller Referenzen beginnt ein Hubschrauber im Schwebeflug, Fluglage und Geschwindigkeit zu ändern und diese Änderungen zu beschleunigen, bis er abstürzt. Im Vorwärtsflugmodus hat der Hubschrauber die natürliche Stabilität eines Flugzeugs.

Bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten Das Flugzeug warnt den Piloten mit einem Stall-Warnhorn, dass sich die Flugeigenschaften drastisch ändern werden. Hubschrauber informieren den Piloten nicht, wenn der Hubschrauber vom Vorwärtsflug in den Schwebeflug übergeht. Es ist Sache des Piloten, dies zu wissen.

Dies ist wichtig zu beachten, da der betreffende S76 in den Nebel geflogen ist. Keine visuellen Referenzen. Es war auch in einen Aufstieg eingetreten und hatte die Fluggeschwindigkeit verloren, genug, um vom Vorwärtsflug (wo es die natürliche Stabilität eines Flugzeugs hat) in einen Schwebeflug ohne Stabilität übergegangen zu sein.

Die Instrumente in den meisten kommerziellen Hubschrauber sind die gleichen wie in einem Flugzeug und daher nur dann nützlich, wenn der Hubschrauber eine ausreichende Vorwärtsgeschwindigkeit hat, um sich im Vorwärtsflugmodus zu befinden, dh> 30 kn für ein Flugzeug der Größe und des Gewichts der S76. Man kann einen Hubschrauber mit Flugzeuginstrumenten nicht allein auf Instrumenten schweben lassen. Sie sind nicht präzise genug. Einige Militärflugzeuge verfügen über zusätzliche Instrumente, die die genauen Informationen zu Fluglage und Beschleunigung liefern, um ein Schweben ohne visuelle Referenzen zu ermöglichen, typischerweise SAR- oder Spezialoperationsvögel.

Was ich bis heute nicht wusste: Ein Hubschrauber mit Instrumenten im Flugzeugstil kann unter IMC-Bedingungen nur auf diesen Instrumenten nicht erfolgreich schweben. Ohne visuelle Referenzen oder Hubschrauber-spezifische Instrumente wird er zunehmend instabil und stürzt ab. Und das ziemlich schnell, etwa innerhalb von 30 Sekunden.

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• Ich habe den großen Abschnitt in der Mitte entfernt, in dem Sie immer noch über einen Unfall spekulieren Bitte ‚ tun Sie das nicht. Der Rest beantwortet die gestellte Frage nicht.