Текст книги "УЧЕБНИК виртуального пилота"

Автор книги: Сергей Саломахин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 17 страниц)

98

Miles Master, Як-11. Это довольно мощные и быстрые машины с чувствительным управлением – так что помимо освоения выпуска и уборки колес, на них можно крутить гораздо более интересный пилотаж.

Более мощные двигатели новых самолетов требовательны к точному соблюдению температурных режимов. Цилиндры мотора у простого аэроплана торчали прямо в поток, охлаждаясь самостоятельно – а теперь они закрыты капотом, обеспечивающим сложную циркуляцию воздуха внутри. Капот улучшает обтекаемость, но добавляет работы пилоту, заставляя внимательно оберегать мотор от перегрева.

Температурный режим контролируется с помощью заслонок, закрывающих доступ воздуха к двигателю, или створок, препятствующих его выходу из-под капота. На взлете и посадке, когда обороты высоки, а обдув набегающим потоком воздуха слаб, створки нужно открывать пошире, чтобы пропустить как можно больше воздуха к раскаленным цилиндрам. А в полете с большой скоростью они обычно захлопнуты полностью, дабы не создавать дополнительного сопротивления.

Движение рычагов наддува и шага винта сопровождается проверкой температуры цилиндров и соответствующей перестановкой рукоятки, управляющей створками или заслонками капота. Чем агрессивнее используется двигатель, тем больше внимания на термометр – перегревшийся двигатель означает дорогостоящий ремонт!

Выпуск и уборка шасси: Выполняем привычный полет по кругу с дополнением новой процедуры. На взлете, сразу после отрыва, жмем на тормоза и убираем шасси. На третьем развороте снижаем скорость до указанной в документации, выпускаем «колеса» и следим за тем, чтобы не разогнаться на глиссаде. Приземление ничем не отличается от обычного, разве что аэродинамически «грязное» шасси заставит потерять скорость чуть побыстрее.

Разумеется, просто так летать по кругу на быстрых и маневренных машинах скучно. Сочетаем приятное с полезным – отработку взлетов и посадок с полетами на высший пилотаж! Резкие и довольно строгие в управлении машины после энергичного акробатического полета легко заставят отвлечься и забыть об «отсутствии колес» на посадке – что и требуется для тренировки внимательности.

Полезно поэкспериментировать с отказами шасси, например неполным выпуском или уборкой. А еще можно похулиганить, превратив процедуру выпуска в рискованный трюк: пронесемся над полосой на предельно малой высоте – не больше расстояния до колес, если бы они были выпущены. После этого выполним горку – набор под углом порядка 45 градусов. В верхней точке горки перевернем самолет и сразу же вы99 пустим шасси и закрылки. Ручка на себя, газ убран, входим в полупетлю.

Она должна будет привести нас ровно в начало выравнивания для посадки обратным курсом…

Специфика симуляции: В реальности ощущаются вздрагивание и замедление самолета при выпуске шасси, но симуляторам трудно воспроизвести этот эффект. Повреждения шасси потоком могут не моделироваться, либо изображаться чрезмерно сильно – вроде полного срыва колес вместе со стойками.

Серьезные двигатели До недавних пор мы сталкивались с относительно небольшими моторами, обычно воздушного охлаждения, не предназначенными для работы на серьезной высоте. Сегодня это наиболее распространенный вид поршневых двигателей. Но поскольку мы занимаемся расширением кругозора, полезно изучить и другие варианты. Например, в тридцатыхсороковых годах серьезную конкуренцию двигателям воздушного охлаждения составляли моторы жидкостного охлаждения.

Для знакомства с ними отлично подойдут модели истребителей Второй Мировой из числа нового поколения машин, появившихся перед самым началом войны: Supermarine Spitfire, Ме-109, Curtiss Warhawk, Dewoitine 520, Як-1 или МиГ-3. Двигатели более поздних поколений работали в чрезмерно напряженном режиме и при этом были лучше автоматизированы, поэтому экспериментировать с ними не так интересно.

Управление температурой мотора будет по-прежнему осуществляться с помощью заслонок, только теперь это заслонки радиатора, а не створки капота. Наличие сложной системы трубопроводов, в которых под давлением циркулирует раскаленная жидкость, требует дополнительного контроля и увеличивает риск поломки. Из-за этого на некоторых машинах заслонки даже управлялись автоматически, с помощью термостата.

Утечка охлаждающей жидкости почти так же опасна, как и утечка масла. А режим работы маслосистемы у мощных моторов особенно суров: двигатель постоянно загрязняет ее сильным нагаром, пузырьками газа и мелкими металлическими частицами, температура масла очень высока. Так что придется управлять еще и маслорадиатором – поддерживать ее на заданном уровне. Поток воздуха, проходящий сквозь маслорадиатор, регулируется собственным набором створок, а к привычному набору приборов добавляется еще один критически важный термометр…

100

Полеты на большой высоте требуют сжимать разреженный воздух перед подачей в двигатель. Для этого используются нагнетатели – с механическим приводом от мотора, либо от турбины, вращаемой потоком выхлопных газов. Режимы работы нагнетателя могут переключаться вручную или автоматически. Обычно их всего один-два, каждый для своего диапазона высот. Поднялся повыше, повернул рычаг – и у заснувшего было мотора открывается «второе дыхание».

У некоторых мощных двигателей при работе на малых оборотах бывает необходимо кратковременно повысить давление в топливной системе, помогая обычному бензонасосу особым ускоряющим. Чаще всего «ускоритель» включается при запуске мотора на земле, а во время полета просто запрещается выставлять обороты ниже определенного уровня.

Поплавок карбюратора при выходе на отрицательные перегрузки всплывает, а мотор начинает глохнуть. Беспоплавковые карбюраторы и системы непосредственного впрыска, устанавливаемые на мощных двигателях наиболее совершенной конструкции, исключают риск кратковременно потерять тягу или даже заглохнуть во время болтанки, либо при резкой даче ручки от себя.

Пилотажные самолеты и истребители часто используют инвертированную систему подачи топлива. Она состоит из нескольких небольших бачков, запитывающих двигатель в перевернутом полете и при длительных отрицательных перегрузках. Никакого особого контроля за этой системой не требуется, достаточно лишь помнить, что время работы в перевернутом полете ограничено объемом этих бачков (обычно несколько минут), а после выхода в нормальный полет системе нужно оставить время для восстановления уровня топлива.

Четыре параметра мощного двигателя, которые нужно постоянно иметь в виду и необходимые для этого приборы: • Шаг – указатель оборотов пропеллера (тахометр) • Наддув – указатель наддува смеси (мановакуумметр) • Температура цилиндров – термометр выхлопа • Температура и давление масла – комбинированные многострелочные индикаторы Руководство по летной эксплуатации может потребовать присматривать за другими, дополнительными параметрами, но в основном движение рычагов наддува и шага должно вызывать проскальзывание взгляда как минимум по четырем упомянутым приборам.

Полет на «потолок»: Читаем документацию на самолет, выясняем максимальную высоту, на которой он может устойчиво лететь – так

101

I

называемый практический потолок – и ту, на которой он способен развить максимальную скорость горизонтального полета. Мы постараемся достичь максимальной скорости полета, а затем и максимальной высоты.

Пробуем рулить. Могучий мотор норовит развернуть машину, сдуть ее с рулежной дорожки. Самолет при этом тоже не из легких, так что поначалу придется попотеть. Самое главное – это привыкнуть соразмерять мощь двигателя и инерцию небольшой, но тяжелой машины. Короткое движение сектором газа тут же сменяется его полной уборкой, малейшая тенденция отклониться от траектории движения парируется с небольшим запасом. Об истребителе удобнее думать как о гигантском моторе с небольшими крылышками и легким фюзеляжем на крайне неустойчивом шасси.

После освоения рулежки взлет получится сам собой. Чем мощнее двигатель, тем сильнее придется выжимать педаль в начале разбега. Возможно будет удобнее взлетать, выпустив на один шаг закрылки. Немедленно после отрыва убираем колеса, а чуть погодя – закрылки. Эффект близости крыла к полосе почти не ощущается, так что разгоняться и набирать высоту нужно одновременно. Самолет просто полезет вверх, все круче и круче. Следим за температурой и давлением, управляем не столько рулями, сколько створками системы охлаждения.

Выше трех километров дышать самостоятельно уже нельзя. Кислородное голодание вызывает эйфорию и иллюзии, можно потерять сознание. Придется одеть кислородную маску и дышать так же, как аквалангисты под водой. Емкость баллона с воздухом ограничена. Правильную его циркуляцию обеспечивает кислородный прибор. Открывать кран нужно по инструкции, на заданной высоте, не дожидаясь опасных симптомов.

Добравшись до высоты, на которой по документации можно достичь максимальной скорости, переводим машину в горизонтальный полет и начинаем разгон. Обычно цифра максимально достижимой скорости должна отличаться от рекламных данных и примерно соответствовать указанной в руководстве по летной эксплуатации. Максимальная тяга, ручку постепенно отжимаем от себя – иначе машина «всплывет».

Чем больше высота, тем меньше плотность воздуха. Постепенно самолет будет лететь все быстрее, но указатель скорости будет показывать одну и ту же цифру, или даже ползти назад – ведь его стрелка отклоняется напором набегающего потока. Кстати воздуха будет недоставать и крыльям, так что сваливание тоже наступит раньше.

Рассчитать навскидку истинную скорость машины относительно земли не так просто, но упрощенно можно считать, что она увеличивает102 ся на четверть каждые три километра высоты. Максимальная скорость виртуального самолета наверняка будет отличаться от реального прототипа, точное моделирование этих подробностей встречается редко.

Начинаем набор высоты до потолка. Плавно поднимаем нос примерно на двадцать градусов и ждем. Самолет понесется вверх, скорость уменьшится. Когда она подойдет к скорости сваливания, выравниваем машину. Произойдет небольшая просадка, после чего крыло снова понесет нас – это и будет практический потолок, максимальная высота, на которой наш самолет способен лететь горизонтально и даже немного маневрировать.

Убираем газ, прикрываем заслонки двигателя, чтобы не переохладить его, и начинаем долгое снижение к земле. Периодически может понадобиться делать так называемые площадки – выравниваться и лететь горизонтально, чтобы прогреть мотор. Зачем такие сложности, почему бы просто не спикировать вниз? Из-за ограничений по предельной скорости полета за счет сжимаемости воздуха. Если превысить ее, могут произойти крайне неприятные и опасные вещи – например самолет затянет в пикирование и рулей не хватит для вывода. Может разлететься на куски хвост, или не выдержат напора крылья.

Продолжаем снижаться, наблюдаем парадокс – плотность воздуха, а с ней и приборная скорость увеличиваются, в то время как истинная скорость полета становится меньше! Выходит, что идя на большой высоте с приборной скоростью 200 км/ч мы летим куда быстрее, чем идя над землей на приборной 300. Кажется, что при снижении машина разгоняется, хотя на самом деле летит все медленнее – увеличивается только напор воздуха…

Механизация крыла у старых истребителей вполне эффективна, управляемость нормальная, поэтому построить глиссаду будет не очень сложно. Зато на выравнивании огромный нос машины закроет все впереди, так что обзор из кабины учебного самолетика будет вспоминаться с ностальгией.

На пробеге растормаживаемся аккуратно – передняя часть машины очень тяжела, легко ударить пропеллером о землю. Колея шасси, как правило, узковата – стараемся не вилять хвостом. Если нас выносит в сторону от полосы, пользуемся не столько рулем поворота, сколько элеронами – вжимая в землю и чуть притормаживая одно из колес.

Пилотаж: Мощные двигатели открывают огромный простор для пилотажа. Больше не надо опасаться «недотянуть» – громадная мощь двигателя с легкостью протаскивает довольно увесистый самолет через привычные фигуры.

103

Придется всерьез задумываться о перегрузках – они станут больше, а радиусы фигур увеличатся. Слегка замедлится скорость вращения по крену, при этом станет более ощутимой инерция на вводе и выводе. В жизни еще и серьезно возрастет нагрузка на рули, иногда их физически не удастся отклонить на предельный угол! Симуляторный джойстик не создает таких ограничений, в результате легко можно крутить фигуры с огромными расходами рулей и перегрузками. Из-за этого становится проще сорваться или даже разрушить самолет.

Например, если войти в петлю с большим запасом скорости, но где-то на первой трети фигуры перетянуть ручку, машина неожиданно вывернется кабиной наружу и попытается перекрутиться еще дальше – в штопор. Аналогично, при выполнении очень крутого виража, практически стоя на крыле, можно чуть перетянуть ручку и грубовато толкнуть педали – и самолет опять выкрутится из фигуры в штопорном вращении.

Во всех этих случаях имеет место динамический срыв – превышение допустимого угла атаки при значительной перегрузке. Момент сваливания при этом проскакивает почти незаметно – машина без лишних слов роняет крыло и начинает самовращение.

Предлагаю придумать и отработать размашистый, скоростной пилотажный комплекс с постоянной работой на вертикали и резкими, стремительными штопорными вращениями на переходах между фигурами.

Смысл в том, чтобы привыкнуть «выстреливать» вверх с огромным запасом энергии, после чего плавно и стремительно вкручивать самолет в нужном направлении, несмотря на его существенный вес.

Специфика симуляции: Влияние перепада высот и температур на состояние топлива и масла обычно не показывается. Действие нагнетателей моделируется редко и неточно. Игрушечные кабины часто скомпонованы таким образом, что «второстепенные» приборы типа термометров и манометров оказываются невидимы без перемещения точки обзора. Виртуальный двигатель обычно не ломается, но это не повод для игнорирования важнейших приборов!

Упрощенная физическая модель предполагает возможность срыва только при малой скорости полета, попасть в режим динамического срыва невозможно. Более удачные модели сваливаются правдоподобнее, но часто ограничиваются только положительными перегрузками – выйти в отрицательный штопор очень трудно.

104

Три колеса На начальном этапе предпочтительно учиться на самолете с «классическим» шасси, однако все современные машины, как правило, используют трехколесное. Самая большая польза от этой схемы в улучшении обзора на рулежке. Можно забыть о зигзагах и вытягивании головы – впереди и по сторонам все будет отлично видно! Во время разбега больше не требуется ловко удерживать равновесие на основных колесах – самолет просто катится по земле, пока не наберет достаточную скорость.

Подъем переднего колеса сам собой переходит во взлет, управлять такой машиной одно удовольствие…

Однако упрощая многие вещи, трехколесное шасси добавляет и свою специфику. Например, при заходе с избыточной скоростью, легко коснуться полосы сначала носовым колесом, и только потом основными.

В результате нос самолета будет вытолкнут вверх, а машина взмоет. Носовое колесо при этом может оказаться повреждено. Сам подскок, хотя и менее интенсивный, чем у машины с классическим шасси, требует аккуратной техники задерживания взмывшей машины.

Нельзя заходить и слишком медленно – на хвосте нет колеса, и если его свесить вниз при касании, то удар фюзеляжем о полосу будет крайне неприятен для всей конструкции. Более того, можно плюхнуть хвостом о землю и в случае слишком резкого взятия ручки на себя в момент отрыва – поэтому трехколесное шасси приучает точно соблюдать скорость на взлете и посадке, пока мы катимся на основных колесах.

Опуская носовое колесо на землю, нужно поворачивать его в направлении движения самолета. Это не всегда удобно, особенно если руль вывернут в сторону для коррекции бокового ветра, но иначе можно повредить покрышку или даже опрокинуть машину. Центр тяжести расположен между главными и носовым колесом, движение по диагонали вперед гарантирует кувырок через нос и крыло.

Вообще аккуратное приземление самолета с любой схемой шасси требует контроля над скоростью и углом атаки – различается лишь специфика. Например, избыток скорости при посадке машины с хвостовым колесом вызывает взмывание за счет просадки хвоста, а для шасси с носовым колесом – за счет удара передней стойкой. Зато потеря скорости и парашютирование на выдерживании для машины с хвостовым колесом – норма, а самолет с трехколесным шасси после такого касания сожмет амортизаторы основных стоек до упора и жестко шмякнет о полосу носовым колесиком – да еще и хвост может поцарапать…

105

Поскольку возвращаться после уже знакомых нам серьезных самолетов на буквари было бы нелепо, предлагаю поэкспериментировать с такими аппаратами, как Beechcraft Mentor, SIAI-Marchetti SF.260 или Як-52. Это военно-спортивные машины, способные крутить интересный пилотаж, в том числе с отрицательными перегрузками. Отработаем взлет и посадку, а потом попробуем покрутить что-нибудь новенькое, чтобы не скучать на знакомых фигурах!

Динамическое торможение: Помните, как во время обучению посадке особым шиком было поставить самолет «на три точки»? Машины с трехколесным шасси тоже позволяют блеснуть мастерством на посадке. Плавно и безударно притираем самолет к полосе, амортизаторы при этом должны быть почти в разжатом состоянии. Колеса сначала едва скользят по поверхности, постепенно принимая на себя вес машины. Уже прочно и уверенно катясь на основных колесах, продолжаем до последнего держать носовое в воздухе. Только когда рулей уже вот-вот перестанет хватать, позволим ему опуститься на землю. Смысл маневра все в том же – пилотирование на предельно малых скоростях, понимание распределения масс, чувство инерции самолета.

Боковой ветер: Заход строится как и раньше – «крабом», опуская крыло и доворачивая на полосу во время выравнивания. Первой касается полосы одна из главных стоек, затем вторая. Сразу после касания первой стойкой, машина попытается обернуться вокруг нее, поскольку центр тяжести расположен перед основными колесами. Это непривычно – раньше хвост обгонял машину, теперь нос норовит увести ее в сторону!

Выравниваем машину вдоль полосы и ставим на нее вторую стойку, а потом и переднее колесо. Держать равновесие несложно, но работа ног иная – труднее всего привыкнуть к мгновенному переключению с «воздушного» управления рулем поворота на «наземное» управление носовым колесом. Но даже при неаккуратном плюханье на обе главных стойки сразу самолет лишь неуклюже дернет носом, полностью сохраняя устойчивость и управляемость, без риска крутануться в пируэте.

Наигравшись с новым шасси, переходим к новым фигурам высшего пилотажа:

Медленная бочка: Нехитрая на вид, но сложная по сути фигура.

Смысл в том, чтобы вращать вокруг своей оси самолет, идущий ровно вперед. Нос при этом непрерывно направлен в линию горизонта, а фюзеляж вращается без заметных колебаний хвоста, как веретено.

Разгоняемся до нужной скорости, слегка приподнимаем нос и сразу прекращаем подъем коротеньким движением ручки от себя. Начинаем вращение. Удобнее всего выполнять бочку против пропеллера. Допус106 тим, он крутится по часовой стрелке, значит даем ручку по крену влево, и наоборот. При вводе помогаем ручке нажатием педали в ту же сторону.

Предположим, мы начали левое вращение. Как только самолет окажется повернут боком к земле, он сразу начнет опускать нос и попытается войти в левый разворот. Парируем правой педалью так, чтобы фюзеляж продолжал лететь параллельно земле, одновременно чуть отдаем ручку от себя. Вращение продолжается.

Едва успели удержать нос в горизонте, и вот мы уже висим вниз головой! Землю толком не видно, да и не надо смотреть на нее – взгляд вперед на нос и горизонт. Ручку надо отдать почти полностью от себя, ее наклон по крену сохраняется.

Перевалились в другую сторону, опять приходится удерживать хвост от подъема, но теперь уже левой педалью. Ручка все еще отдана от себя, но на меньший угол, только чтобы не войти в разворот. Скорость потеряна, и самолет довольно заметно сыпется вниз. Игнорируем, заканчиваем вращение.

Самолет почти вернулся в исходное положение. Нос заметно тяжелеет, приходится поднимать его, при этом плавно и аккуратно отпуская левую педаль. Мы практически на грани штопорного вращения, малейшая резкость в движении рулями и закрутимся… Как только машина выровняется, ручку по крену против вращения – рывком! Крылья должны как будто удариться о невидимое препятствие, плавное вращение смениться четкой остановкой. Ручка возвращается в нейтраль, незаметно для себя подтягиваем ее, выводя нос в горизонт.

Пилотажные самолеты двигаются крайне стремительно, так что все вышеописанное происходит гораздо быстрее, чем рассказ об этом. Но выполнять медленную бочку нужно стараться именно медленно и точно.

Финальный момент со срывом особенно опасен для тех, кто попытается закончить фигуру поспешно.

Вираж со вращением: Пожалуй, самая сложная из координируемых пилотажных фигур, требует отличного чувства самолета и длительных тренировок. Вводим машину в обычный глубокий вираж, но не задерживаемся на определенном крене, а продолжаем вращение – одновременно летя по траектории разворота!

Ручка будет постоянно ходить взад-вперед, элероны удерживать плавное и ровное вращение, а педали столь же непрерывно корректировать вынос хвоста. Получается удивительно сложный и поначалу противоестественный поток точных движений всеми рулями в разные стороны.

Координация требуется совершенно сумасшедшая!