Transcript
PRZECIĄGNIĘCIE TAKŻE Z MASKĄ POD HORYZONTEM W PLAR (6/10) ukazał się w cyklu LATAJMY BEZPIECZNIE artykuł pt. „Slow flying: przeciągnięcie”, nawiązujący do tematów poruszonych w kwietniowym PLAR w dwóch artykułach w tym samym cyklu. Autor podejmuje pożyteczną próbę uzupełnienia wiedzy pilotów samolotowych z aerodynamiki i mechaniki lotu w sprawie przeciągnięcia, jego przyczyn, oraz zapobiegania mu i wyprowadzania z niego. Szkoda jednak, że autor już w tytule artykułu sugeruje, iż przeciągnięcie jest związane z lotem z małą prędkością, co jest tylko częścią prawdy, ponieważ przeciągnięcie, tj. przekroczenie krytycznego kąta natarcia, może wystąpić przy prędkościach znacznie większych, niż uznawanych za małe (VEK – VMIN) i to nie tylko jako wynik świadomego działania pilota (wykonywanie akrobacyjnych figur autorotacyjnych), ale także w wyniku błędów sterowania np. sterowania brutalnego (niekoniecznie sterem wysokości – wystarczy energiczne i duże wychylenie steru kierunku, aby wpaść w mimowolny korkociąg) pod wpływem stresu wywołanego, znalezieniem się samolotu w nienormalnym położeniu. Takiego zachowania się można spodziewać się u pilota o niewysokiej odporności na stres, który podczas praktycznego szkolenia nie zapoznał się z takimi położeniami. W artykule zauważyłem też kilka nieścisłości lub niedopowiedzeń. Oto one: 1. Wysoka pozycja maski nad horyzontem jest sygnałem zbliżania się do przeciągnięcia tylko w locie poziomym. Położenie maski samolotu w stosunku do horyzontu jest zależne od trzech parametrów: pochylenia toru lotu (niemal zerowe w locie poziomym), pochylenia osi podłużnej samolotu w stosunku do linii lotu i od kąta natarcia. Mając na uwadze właściwości aerodynamiczne samolotu w szybowaniu (z mocą zdławioną i bez mocy) z małą prędkością mniejszą od ekonomicznej (VEK), które obrazowane są przez krzywą prędkości (szybowania), a dla lotu wznoszącego (z mocą) z małą prędkością mniejszą od prędkości największego kąta znoszenia (VX), przez krzywą wznoszenia, trzeba zauważyć, że wzrost kąta natarcia może powodować większy od niego wzrost pochylenia toru lotu: - w szybowaniu, dla samolotu o bardzo stromej gałęzi krzywej szybowania poniżej prędkości VEK; - podczas wznoszenia, dla samolotu o bardzo stromej gałęzi krzywej wznoszenia poniżej VX . W opisanych wyżej zakresach lotu wznoszącego i szybowego powolny wzrost kąta natarcia i towarzyszący mu powolny spadek prędkości lotu będzie powodować obniżanie się pozycji maski, pod horyzontem w szybowaniu i nad horyzontem podczas wznoszenia, a więc powodować zjawisko, które od początku szkolenia sygnalizowało uczniowi-pilotowi zmniejszenie kąta natarcia i wzrost prędkości. W zakręcie zjawisko potęguje się, tym bardziej im większe jest przechylenie1, powodujące wzrost pochylenia, a sprzyja mu wyślizg, powodujący zwiększenie pochylenia maski w stosunku do jej położenia w zakręcie skoordynowanym. Z tych przyczyn podczas szybowania po awarii silnika występuje niebezpieczeństwo niezamierzonego przeciągnięcia, gdy po oddaniu sterownicy dla zapewnienie prędkości maska pochyla się głęboko pod horyzont, a pilot bez sprawdzenia prędkości uznaje, że tym pochyleniem wyeliminował już jego groźbę. To również jest przyczyną tak częstych przypadków korkociągu mimowolnego w zakręcie po awarii silnika, gdy podczas zakrętu w szybowaniu na wzrost pochylenia maski, powodowany spadkiem prędkości (wzrostem kąta natarcia) i tak już głęboko położonej pod horyzontem, pilot zareaguje ściągnięciem na siebie sterownicy, jak w normalnych sytuacjach dotychczasowych jego lotów. 2. Szkoda, że w omówieniu krytycznych dla możliwości mimowolnego przeciągnięcia faz lotu, autor pominął wspomnianą już wyżej sytuację po awarii silnika, oraz sprzyjające przeciągnięciu sytuacje podczas podejścia do lądownia: - zwiększanie przechylenia w zakręcie na prostą, z nadmiernym jego „zaciąganiem”, powodowane zbyt późnym jego rozpoczęciem (składowa boczna wiatru naganiająca na linię lądowania); - reagowanie na objawy niedolotu zmniejszaniem pochylenia bez odpowiedniego zwiększenia mocy. 3. Potrzeba przyciągania sterownicy przy chowaniu klap nie wynika głownie z tego, że chowaniu klap towarzyszy spadek wyporu. Samolot wznoszący się z wypuszczonymi klapami, ma większe pochylenie niż podczas wznoszenia z klapami schowanymi. Chowanie klap wiąże się też ze wzrostem prędkości (spadek CX) i ze zmniejszaniem się momentu nurkującego. Zanikanie tego momentu, kompensowanego uprzednim ściągnięciem sterownicy, powodować może potrzebę jej „odpuszczenia”. Wzrost prędkości – skutek chowania klap, kompensuje spadek współczynnika CZ. Jeżeli różnica pochylenia między 1
Prędkość opadania własnego rośnie wraz z przechylenie znacznie szybciej niż prędkość lotu niezbędna do zachowania tego samego kąta natarcia.
2 wznoszeniem „z klapami” i „bez klap” jest znaczna to owo „odpuszczenie” może okazać się niekonieczne, a potrzebne okazuje się właśnie „przyciągnięcie” sterownicy. Ważna jest kontrola prędkości, aby tego „przyciągnięcia” nie przedobrzyć, i nie doprowadzić do krytycznego jej spadku. 4. Autor opisuje niezbędne działania pilota po całkowitej utracie mocy, ale właściwe dla częściowej utraty ciągu (zaprzestanie wznoszenia, albo nawet przejście do zniżania). Sądzę, że to błąd redakcyjny, a nie merytoryczny, ponieważ jest oczywiste, że po całkowitej utracie mocy pilot musi zabezpieczyć prędkość i postępować dalej stosownie do sytuacji w jakiej znalazł się (wysokość, przypuszczalna przyczyna awarii, możliwości lądowania przymusowego), ponieważ brak mu nie tylko możliwości wznoszenia ale nawet utrzymania wysokości. 5. Wprawdzie autor swe zalecenie jednoczesnego z oddaniem sterownicy maksymalnego zwiększenia mocy silnika w razie przeciągnięcia opatruje ostrzeżeniem, aby nie dopuścić do tendencji samolotu do zadzierania, ale jednak trzeba to uzupełnić stwierdzeniem, że dodanie mocy na samolocie z decentracją dolną (dolnopłaty i niektóre dwupłaty np. An2) może nastąpić dopiero po przyklejeniu strug (powrót do normalnej sterowności), a zwiększanie mocy nie może być gwałtowne. 6. Stwierdzenie, że w razie osiągnięcia krytycznego kąta natarcia wyprowadzenie wymaga niewielkiego zwiększenia pochylenia, co można osiągnąć niewielkim oddaniem sterownicy, nie zawsze ma zastosowanie. Zależy to od właściwości aerodynamicznych samolotu i konfiguracji (sterowność przy małej prędkości, położenie klap i podwozia), oraz od tego, czy krytyczny kąt natarcia został tylko osiągnięty, czy już przekroczony i jak wielkie jest to przekroczenie. 7. W przedstawionych rysunkach pojawiły się następujące nieścisłości: - w rysunku przedstawiającym zależność zapotrzebowania na moc maksymalna moc rozporządzalna jest w nawiasie podana jako 100 KM zamiast jako 100% oraz zawarta jest nie zawsze nieprawdziwa sugestia, że minimalna prędkość lotu poziomego jest tożsama z prędkością przeciągnięcia, w takim locie; - na rysunku przedstawiającym zakres lotu powolnego (slow flight) stwierdzono, że jest to zakres niestateczny, co nie jest prawdą; stateczność poprzeczna i kierunkowa w tym zakresie maleją i dopiero przy przybliżeniu się do krytycznego kąta natarcia samolot staje się poprzecznie niestateczny; stateczność statyczna podłużna jest zapewniona, jeżeli środek ciężkości samolotu znajduje się w granicach wymienionych w instrukcji użytkowania w locie. 8. Pominięta została sprawa wpływu asymetrii sterowania samolotu tłokowego, jednosilnikowego i wielosilnikowego ze śmigłami o tym samym kierunku obrotu. Asymetria ta niemal nieodczuwalna i niezbyt dokuczliwa w przelocie, ujawnia się w locie przy małych prędkościach i podczas przeciągnięcia, komplikując jego przebieg w różnym stopniu na różnych typach samolotów. 9. Również byłoby pożyteczne omówienie mimowolnego przeciągnięcia samolotu przy wychylonych klapach, którego przebieg jest zależny od typu klap i kąta ich wychylenia, zważywszy na to, że samolot z wychylonymi klapami łatwiej traci prędkość i trudniej ją odzyskuje i niż w konfiguracji gładkiej, co powoduje, iż do przeciągnięcia z wychylonymi klapami łatwiej jest doprowadzić błędami pilotażu niż przy konfiguracji gładkiej. Dobrze jednak stało się, że zespół LATAJMY BEZPIECZNIE zainicjował problematykę wpływu pilotażu na bezpieczeństwo lotu. Dyskusja na ten temat, jeżeli zostanie podjęta, z pewnością przyczyni się do upowszechnienia wiedzy pilotów o zjawisku przeciągnięcia. Wymiana poglądów może dostarczyć cennych wskazówek o zachowaniu się samolotów poszczególnych typów w tych krytycznych fazach lotu, ponieważ może ono różnić się ważnymi szczegółami, ważnymi dla bezpieczeństwa. Andrzej Pazio
