Текст книги "УЧЕБНИК виртуального пилота"

Автор книги: Сергей Саломахин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 17 страниц)

117

ограниченный обзор раздражает, но симуляторным пилотам не привыкать! После единственного «окна» монитора любая кабина покажется аквариумом.

На рулежке также создаются дополнительные трудности. Мы сидим очень высоко, а носовая стойка оказывается где-то сбоку и сзади.

Придется додумывать – где какое колесо катится. Особенно важно представлять себе движение колес на рулежной дорожке при выполнении поворотов. Носовое колесо должно двигаться с большим «замахом», чтобы не «срезать угол» основными колесами.

Самолеты с классическим шасси требуют раздельного управления тягой двигателей одновременно с раздельным торможением основными колесами шасси. Рулежка представляет из себя постоянный «танец на тормозах», синхронизированный с несимметричной перестановкой секторов газа, блокировкой и освобождением стопора хвостового колеса.

Например, при выполнении поворота влево, сначала зажимается левый тормоз, потом разблокируется стопор хвостового колеса, дается полный газ правому мотору. Едва нос повернулся в нужном направлении, тормоз отпускается – одновременно с полной уборкой газа. Иногда приходится даже чуть подтормаживать правое колесо. Как только самолет покатится прямо, блокируем хвостовое колесо, чтобы сохранить направление движения – и так для каждого поворота!

Разнотяг удобно использовать при полете на малых скоростях – особенно взлете или посадке – при наличии стабильного бокового ветра.

Небольшая разница в положении секторов двигателя позволит идти боком к ветру без лишних движений педалями.

Разгон и торможение тяжелых самолетов имеют свои особенности.

Из-за большой инертности, для страгивания с места приходится применять избыточную мощность и тут же сбрасывать газ, не давая машине разогнаться. Торможение отнюдь не мгновенно, вдобавок оно создает большую нагрузку на покрышки колес и стойки шасси. Если надолго зажать тормоз, то самолет «разуется», разорвав покрышки о полосу. Диски колес часто выполнены из магниевых сплавов, так что пожар получится впечатляющий. Хорошо что симуляторы почти никогда не моделируют подобные детали.

Точный расчет на пробеге исключительно важен – нельзя ни выкатиться с полосы, ни проскочить ее в надежде затормозить в последний момент. Съезд с полосы означает мгновенное вдавливание колес в грунт, при этом летающий гигант попросту вывернет стойки из узлов крепления и рухнет «на живот», залив все вокруг себя топливом из разорванных баков и трубопроводов…

118

Легкие самолеты можно долгое время вести «на руках», но с тяжелыми машинами этот номер не пройдет! Триммировать придется непрерывно, точно и загодя. Даже выпуск шасси, не говоря о механизации, приводит к заметной разбалансировке и требует четкой коррекции рулями и подстройки триммерами. Заход на посадку вообще является очень хорошим упражнением на настройку скоростей – правильно подготовленная машина идет на полосу самостоятельно, пилот лишь изредка трогает сектора газа. Только перед касанием придется немного поработать штурвалом.

Взлетный вес отличается от посадочного – при полной заправке шасси не сможет выдержать даже умеренно жесткое приземление. Поэтому при небольших отказах предпочтительнее взлетать, сбрасывать избыток топлива и только после этого пробовать аварийную посадку.

Становятся необходимостью длинные и широкие полосы аэродромов, размашистые заходы издали и многокилометровые развороты. Одно дело попасть в створ полосы после виража в несколько сотен метров. Совсем другое – выгнув дугу в несколько километров! Если раньше несоблюдение скорости при выполнении разворота вызывало небольшой промах на выходе, то теперь даже очень аккуратно нарисованный вираж с чуть большей или меньшей скоростью вынесет нас так далеко мимо нужной точки выхода, что просто так «довернуть» и вписаться в нее в последний момент никак не получится.

Осваиваем тяжелые машины: Первоначальные навыки пилотирования больших самолетов интересно получить на тяжелых многомоторных аэропланах Первой Мировой войны. Даже сравнительно «легкие» самолеты, такие как Vickers Vimi, Farman Goliath, Caproni Са.З или AEG G.IV, наглядно продемонстрируют специфику управления воздушными тяжеловозами.

Рулежка на них требует помощи наземного персонала и практически невозможна в симуляторе, так что просто устанавливаем модель в начало полосы и взлетаем. Странная балансировка и ленивые отклики на движение рулей в сочетании со слабыми двигателями заставят помучиться на всех этапах полета, особенно досаждая при заходе на посадку. Но как следствие, выработается необходимейшая привычка думать заранее и с запасом.

После этого полезно попробовать самые тяжелые машины ранней эпохи, такие как «Илья Муромец», Zeppelin Staaken "R", Handley Page "Type О". Взлетный вес у них значительно больше, а отклик на рули примерно аналогичен самолетам поменьше. Здесь важно отметить, что «неуклюжесть» зависит не столько от веса машины, сколько от эффек119 тивности ее рулей, балансировки и устойчивости. Если самолет построен хорошо, то даже при огромной собственной массе и габаритах он будет вполне послушен…

Практические занятия: Освоившись с ощущениями при пилотирования крылатых тяжеловозов, начинаем работу всерьез. Выбираем все более тяжелые и быстрые машины и отрабатываем на них полный комплект маневров. Рулежка, взлет, круг, посадка. Подъем на рабочий потолок, разгон до предельно допустимой скорости, сваливание и вывод из него. Несимметричные отказы двигателей и посадку без моторов.

При выполнении этих полетов можно совместить приятное с полезным, на практике познакомившись с классикой мировой авиации. Например, сначала выбрать относительно небольшие самолеты, такие как DH Dragon Rapide, Beechcraft 18, Lockheed Electra, а после этого пересесть на более тяжелые DC-3, Junkers 52 или Savoia Marchetti 73. Любая из этих машин отличается покладистым характером и весьма достойной историей.

Полным набором из сложнейших моторов и бортовых систем обладают самолеты завершающей эпохи господства поршневых лайнеров – Convair 240, Avro York, DC-6, Boeing 377, Lockheed Constellation. Помимо самой передовой авионики того времени, на этих машинах можно найти и разнообразные удобства, вроде синхронизатора оборотов пропеллеров – чтобы не раздражали пассажиров звенящими завываниями.

Поскольку эти авиалайнеры оптимизированы для полетов на больших высотах, их кабина и салон обычно герметизированы целиком.

Давление в них поддерживается на уровне, соответствующем высоте в несколько километров. Чтобы у людей не возникало неприятного ощущения при изменении давления, скорость этого процесса настраивается вручную или задается автоматически, по определенной программе.

Обычно управление сводится к указанию конечной «высоты», ощущаемой внутри салона, а также скорости перепада давления.

Для поддержания температуры и влажности воздуха в кабине могут использоваться как примитивные вентиляторы с печками, так и сложные системы кондиционирования. В последнем случае коллекция приборных панелей пополняется отдельным щитком для управления этими системами.

Полеты на большой высоте в холодном воздухе, заставляют внимательно смотреть за тем, чтобы не превысить допустимое число Маха – отношение скорости полета к скорости звука на данной высоте и при данной температуре окружающего воздуха. Для контроля этого предела на указателе скорости появляется еще одна стрелка, а иногда и просто

120

отдельный прибор – махметр. Превышение максимально допустимой скорости полета приведет к уже знакомым нам ужасам, типа рассыпающегося хвоста и затягивания в пикирование. Большие, хрупкие и быстрые машины страдают от этого режима гораздо больше маленьких и прочных истребителей. При наличии избытка мощности моторов, некоторые из тяжеловесов могут превысить допустимое число Маха даже в обычном горизонтальном полете без снижения!

Для облегчения торможения на пробеге придется использовать реверс пропеллера – разворот его лопастей в обратную сторону, иначе не удастся быстро остановить большую и тяжелую машину. Чтобы включить реверс, нужно после касания всеми колесами вывести мотор на указанные в документации обороты и повернуть специальный рычаг. Симуляторное управление реверсом иногда отличается странноватым набором команд, призванным как можно точнее изобразить «настоящее» включение этой системы. Увы, с учетом общего неудобства пользования оборудованием игрушечной кабины, это лишь напрасно усложняет работу виртуального пилота в самый неподходящий момент – в жизни все равно пришлось бы осваивать совершенно другие действия рычагами…

Эффективность реверса у поршневых машин не слишком велика, но тем не менее существенно сокращает пробег. Замедлившись до скорости порядка 60 километров в час убираем газ – лопасти вернутся в нормальное положение самостоятельно и останется окончательно замедлить машину обычными тормозами.

Крайне опасная вещь, которая может произойти при использовании реверса, это отказ с несимметричным поворотом лопастей. Разнотяг мгновенно вынесет машину за пределы полосы, выключить реверс и убрать газ можно просто не успеть. Особенно опасен такой сценарий на обледеневшем или мокром аэродроме. К счастью, симуляторы обычно не имитируют скользкую поверхность, так что наша задача упрощается.

Пока самолет находится на стоянке, его рули запираются в неподвижном состоянии. У легких машин для этого используются деревянные струбцинки, обхватывающие хвост целиком. Большие машины обычно оборудованы внутренней системой блокировки рулей. Забывчивость пилота или отказ такой системы могут привести к катастрофе, поэтому сразу после обхода или перед запуском двигателей обязательно снимаем блокировку!

Неповоротливость тяжелых самолетов может показаться крайне раздражающей, но настоящие мастера умудрялись вытворять на них невероятные вещи. Например, пилот-демонстратор Harold Johnson выполнял на Ford Trimotor целый пилотажный комплекс, включавший в себя

121

помимо петель и бочек развороты на вертикали, колокол и штопор – все это на очень небольшой высоте! При этом иногда намеренно выключался один из трех моторов.

Специфика симуляции: Симулятор обычно воссоздает ощущение тяжести машины замедлением отклика на дачу рулей. Причем вместо имитации постепенного ускорения отклика при удерживании рулей в нужном положении, поведение машины продолжает быть «заторможенным» постоянно.

Отсутствие физической реакции на давление и температуру окружающего воздуха не позволяет оценить необходимость герметизации или кондиционирования кабины.

Турбовинтовые Чем больше высота полета, тем меньшее сопротивление оказывает воздух – можно лететь быстрее, прикладывая то же усилие. К сожалению, поршневые моторы теряют тягу по мере удаления от земли. Компрессоры и турбонаддув отчасти помогают удержать приемлемую мощность до средних высот, но двигатель при этом получается сложным и дорогим.

На больших высотах поршневой мотор окончательно теряет мощность, даже с наддувом, а законцовки лопастей пропеллеров выходят на сверхзвук – тщетно пытаясь «оттолкнуться от пустоты», но все равно не поспевая за бешено несущимся самолетом.

Но небольшая газовая турбина, вращающая через редуктор специальный пропеллер, способна выдавать солидную мощность, обеспечивая тягу даже в разреженном воздухе – его сжимает вращаемый самой же турбиной компрессор. Технически эта комбинация проще поршневого двигателя с аналогичными характеристиками, а приличный расход топлива компенсируется за счет высокой крейсерской скорости полета.

«Чистый» турбореактивный двигатель, толкающий самолет потоком раскаленных газов, позволяет летать еще выше и быстрее – поэтому на первых порах турбовинтовые моторы выглядели как что-то второсортное. Но экономическая эффективность быстро расставила все на свои места, построив новую иерархию авиационных двигателей: • На малой высоте наиболее экономичны поршневые моторы • На средних высотах и скоростях оптимальны турбовинтовые • На больших высотах и околозвуковых скоростях господствуют турбореактивные

122

Два наиболее распространенных вида турбовинтовых двигателей – одновальные и двухвальные. Редуктор пропеллера одновалъной турбины насажен непосредственно на ее вал, поэтому обороты пропеллера и турбины взаимосвязаны. Пилот управляет тягой, меняя обороты турбины, а шаг пропеллера автоматически подстраивается под них. Такая конструкция создает неприятный побочный эффект – увеличение тяги сопровождается кратковременным «всплеском» температуры. Соответственно, резкие изменения режима работы турбины не рекомендуются.

При двухвалъной схеме скорость вращения пропеллера регулируется независимо от оборотов турбины. Она постоянно выдает максимальную мощность, а тяга изменяется за счет управления шагом винта.

У поршневых моторов тяга изменяется плавно, но турбовинтовые двигатели всегда работают на определенном режиме. Запуск, рулежка, взлет и набор высоты, крейсерский полет, снижение и заход – каждому из них соответствуют определенная настройка двигателя. Ее параметры указаны в руководстве по летной эксплуатации, обычно в виде таблиц. Попытка кратковременно уйти с режима – например резко сбросить тягу, чтобы потерять небольшой избыток высоты – закончится плачевно из-за низкой приемистости турбовинтового двигателя.

Да и с точки зрения пилота управлять турбиной несколько сложнее, чем поршневым мотором. Хотя множество мелких настроек автоматизировано, количество критически важных приборов и дополнительных органов управления все-таки больше. Чтобы немного облегчить себе жизнь, лучше настроить нужный режим работы двигателя и потом как можно дольше не трогать его, управляя только самим самолетом.

Вне зависимости от типа турбины, выбор режима осуществляется одним рычагом, находящимся на месте привычного нам сектора газа. Он либо меняет обороты турбины, либо задает шаг винта, но видимым результатом является изменение тяги двигателя. Называется этот рычаг РУД-ом, Рычагом Управления Двигателем.

На месте рукоятки изменения шага находится похожая ручка, только управляет она режимом работы пропеллера. Вместо плавного изменения шага, эта ручка ставится в фиксированные положения типа «рулежка», «полет» или «нулевая тяга».

Выдерживание режима работы мотора осуществляется по следующим приборам: • Датчику температуры газов между компрессором и турбиной • Указателю крутящего момента – общей выдаваемой мощности • Указателю оборотов турбины

123

• Если двигатель двухвальный, еще и указателю оборотов пропеллера • Датчику расхода топлива на единицу времени • Указателю температуры масла Если убрать РУД до упора назад, то система управления перейдет в «бета-режим» и дальнейшим изменением тяги станет управлять ручка шага. Ее перемещение полностью вперед заставит лопасти пропеллера развернуться, перенаправив вектор тяги вперед – против направления полета. Некоторые виды турбовинтовых двигателей используют концепцию «упора», ограничителя поворота лопастей. После уборки газа, пилот включает специальный тумблер и при снижении оборотов ниже определенного уровня, пропеллер выходит на режим реверса самостоятельно – «проворачиваясь за упор».

У большинства двигателей винт флюгируется при перемещении ручки управления шагом полностью назад. Эффект торможения незафлюгированного винта турбовинтового мотора на порядок сильнее, чем у поршневого или реактивного двигателя. Если сразу не повернуть лопасти по потоку, автоматика попытается сохранить обороты пропеллера. При этом затраты энергии на прокрутку понижающего редуктора набегающим потоком воздуха оказываются так велики, что получившийся режим иногда называется «обратной тягой».

Сильнее всего тормозящий эффект сказывается на малых скоростях и оборотах, когда опрокинуться в штопор из-за несимметричной тяги особенно опасно. Поэтому кроме пилота флюгированием турбовинтового двигателя занимается специальный автомат, включающийся при опасном изменении режима работы двигателя. Он иногда склонен к параноидальным ошибкам – может вырубить мотор и зафлюгировать винт даже после слишком резкого движения РУДом и сопутствующего скачка температуры – но очень полезен в аварийной ситуации, когда счет идет на доли секунды.

Запуск турбины: Включаем электричество и гидравлику, открываем топливные краны, включаем насосы. Ставим переключатель режима пуска в положение «запуск» и нажимаем кнопку стартера. Пневматический или электрический стартер раскрутит мотор до нужных оборотов, после чего поджигается топливо в камере сгорания. Процессом управляет автомат, пилот просто нажимает кнопку и ждет, глядя на термометры и тахометры, сверяя их показания с указанными в документации.

Кроме этого положения, можно устанавливать переключатель в режим «ложного запуска», «холодной прокрутки» или «выключено».

124

Первые два режима используются при обслуживании двигателя, последний – для отключения автоматики запуска. Прервать процесс запуска можно специальной кнопкой. Полная остановка двигателя производится установкой РУДов в положение «стоп» и последующим перекрытием топливных кранов. Иногда специально для остановки моторов рядом с секторами устанавливаются отдельные выключатели или стоп-краны.

Если аэродром слабо оборудован, то подачи электричества или сжатого воздуха на стоянке может не быть. Но запуск турбины потребует довольно значительного расхода электроэнергии, да и пассажирам неплохо бы включить кондиционер… Здесь поможет вспомогательная силовая установка (ВСУ). Это небольшой мотор или турбина, торчащая в свободном углу самолета. Ее запускают раньше остальных, а вырабатываемую энергию используют для создания напряжения в бортовой сети.

После запуска основных двигателей ВСУ выключается.

Иногда бывает нужно запустить остановившийся двигатель в полете. Поршневой мотор заводится сам собой, благо набегающий поток легко вращает его пропеллер. Но турбина требует особого режима запуска, обычно управляемого с отдельного щитка.

После того, как двигатель запущен, выполнять привычную по поршневым моторам наземную гонку не нужно. Убедившись в том, что обороты и температуры соответствуют указанным в документации, ставим ручку управления шагом в режим малой тяги и рулим на старт!

Сразу перед взлетом обычно требуется включить систему автофлюгирования винта и автоматического перезапуска двигателя, хотя для некоторых моторов последовательность и момент включения этих систем различаются.

Другая типовая операция – включение отбора воздуха от компрессора двигателя для наддува гермокабины. Очевидно, что эту операцию удобно увязывать со включением и настройкой систем герметизации, кондиционирования и отопления салона.

Тренировочный полет: Для начала стоит выбрать послушный и небыстрый самолет с одним мотором: DHC Turbo Otter, Cessna Caravan, Pilatus Turbo Porter. Все они просты в управлении и отличаются способностью к короткому взлету и посадке. Летаем по кругу, привыкаем к крайне замедленной реакции турбины на дачу РУДа, мгновенному разгону до опасно высокой скорости и другим характерным для турбовинтовой машины особенностям.

Учимся строить заход не меняя режим работы двигателя, влияя на скорость только изменением угла атаки и своевременно выпущенной ме125 ханизацией. Оцениваем реакцию самолета на выключение турбины при незафлюгированном воздушном винте.

Пробуем включать реверс пропеллера идя в пологом пикировании, с полностью выпущенной механизацией – самолет буквально остановится в воздухе! Этот прием позволяет заходить на посадку под невероятно крутым углом, мгновенно выравниваться и останавливаться почти сразу после касания, со значительной просадкой на выравнивании.

После этого перейдем к легким двухмоторным машинам: DHC Twin Otter, L-410. Они все еще способны садиться и взлетать с небольших участков земли и не слишком требовательны к пилоту, зато позволят отработать полеты на несимметричной тяге, что критически важно именно для турбовинтовых двигателей! Симуляторы не моделируют повышенный эффект торможения незафлюгированного пропеллера у турбовинтовых самолетов – это уменьшает драматизм ситуации, но не отменяет необходимости занятий.

Может показаться, что маленькие турбовинтовые самолеты созданы исключительно для того, чтобы ковыряться на неподготовленных аэродромах, но это не так. Знакомимся с небольшими «авиалайнерами», такими как Beechcraft King Air, Cessna Conquest и Piper Cheyenne. Это стремительные самолеты с отличными летными характеристиками. А на сладкое можно оставить Piaggio Avanti – он вообще способен летать с реактивными скоростями по турбовинтовой цене, но укротить его сможет только умелый пилот, небрежности эта машина не прощает.

После маленьких и быстрых самолетов перейдем к более тяжелым аэропланам. Наиболее познавательными на первых порах окажутся машины с двигателями Rolls-Royce Dart, например Fokker 27, NAMC Y-ll, Hawker Siddeley 748.

При неаккуратной работе РУДом автоматика этих моторов мгновенно глушит турбину и флюгирует винт, что заставляет особенно аккуратно манипулировать тягой. Для компенсации нехватки мощности на взлете может использоваться впрыск водометанола, вдобавок имеется возможность настраивать параметры топливной системы, регулируя соотношение воздуха и горючего в зависимости от высоты полета.

Чтобы познакомиться с совершенно другим подходом к турбовинтовым двигателям, берем машины семейства Ан-24 и пробуем повторить уже проделанные полеты. Многое будет выглядеть поначалу непривычно, хотя что-то может показаться более удобным. Например, автоматизация работы двигателя существенно снижает нагрузку на пилота, приборов для контроля винтомоторной группы меньше, а управление реверсом проще.