встречного сближения лопастей справа.
Описанные ситуации были смоделированы во время летных испытаний. Процесс снимался на кинопленку и фиксировался бортовой аппаратурой объективного контроля. Хронометраж и анализ ситуации и действий летчика позволяют считать первопричиной такого поведения вертолета описанный срыв обтекания лопастей нижнего винта.
Летная практика демонстрирует недопустимость необдуманного увеличения общего шага при энергичных вертикальных снижениях без «косой обдувки» как на боковых границах ВК, так и за его пределами. В подобных случаях прежде всего необходимо «толкнуть» ручку управления вперед.
Вместе с тем, высокий режим работы двигателей быстро насыщает замкнутую систему вихря отработанным газом, который, попадая на вход двигателей, вызовет их неустойчивую работу, помпаж, а возможно, и самовыключение.
Конечно, надо отметить, что сказанное в большей степени относится к одновинтовым вертолетам. Мой первый и самый главный летный опыт работы в ВК отрабатывался по специальным программам школы летчиков- испытателей на вертолете Ми-4 (с прибором Новикова для замера малых воздушных скоростей). В 1986 г. я помогал молодому капитану выводить из вихревого кольца Ми-8 над разрушенным четвертым блоком Чернобыльской АЭС. Но, работая испытателем с 1962 по 1984 гг., я отрабатывал этот режим и на всех соосных вертолетах.
Итак, правильные действия летчика в условиях «вихревого кольца» требуют учета перечисленных ниже свойств.
1. На малых скоростях полета при неустойчивом поведении стрелки указателя скорости (менее 35 км/ч) попадание в ВК легко определяется по самопроизвольному увеличению вертикальной скорости снижения до 7–8 м/с (летчик даже физически хорошо чувствует несанкционированное «проваливание» вертолета), по исчезновению привычной реакции вертолета на увеличение общего шага и по ощущению уменьшения эффективности ручки управления. Если в этот момент вертолет находится в центре вихревого образования, то увеличения вибрации и нарушения соконусности лопастей может и не быть. Тем не менее, после определения и уточнения ситуации оставаться в ВК даже на больших высотах НЕДОПУСТИМО. Летчик, как и врач, должен быть прекрасным диагностом, чтобы вовремя определить возникновение опасного режима и необходимый порядок действий.
2. Если в самом начале самопроизвольного «проваливания» на вертикальных скоростях 5–6 м/с летчик слегка изменит тангаж на пикирование (на 5-10°) и одновременно сбросит общий шаг (на 3–5°), то вихрь легко отступает. Если режим развился до V = 7-12 м/с, необходимо одновременно и энергично сбросить общий шаг примерно на 2/3 от исходного положения, а ручкой управления создать тангаж 25–30° на пикирование. Через 2–3 секунды ручкой управления вернуть вертолет в исходное положение и скорректировать поступательную скорость (выйти на режим устойчивого поведения стрелки указателя скорости, то есть У
Согласно инструкции, минимальная приборная скорость полета при снижении более 3 м/с должна составлять 50 км/ч. При этом стрелка указателя скорости находится в очень неустойчивом положении, что требует большой и не всегда оправданной концентрации внимания летчика на приборах. Поэтому минимально допустимой целесообразнее считать скорость 35 км/ч, при которой положение стрелки прибора становится устойчивым, что, кстати, отлично видно и боковым зрением. Образование ВК на этой скорости при любых вертикальных скоростях невозможно. В общем, если V > 3 м/с, а стрелка указателя скорости стала неустойчивой, что не увидеть невозможно, то, не дожидаясь усложнения ситуации, нужно незамедлительно выполнить действия, рекомендованные для выхода из начальной стадии «вихревого кольца».
Описанный выход из вихря вниз очень результативен, протекает без трясок, опасного сближения лопастей и снижения эффективности управления. При этом потеря высоты на выводе за счет сокращенного времени процесса сравнительно небольшая. Если бы было возможно перед выходом как- то окрасить воздух, то после завершения маневра в течение нескольких десятков секунд можно было бы наблюдать его вращение из-за большой инерции воздушной среды и энергии «вихревого кольца».
3. Если при снижении вертолета в ВК текущая высота покажется летчику уже недостаточной для благополучного выхода, но будет еще больше 25 м, необходимо энергично создать тангаж на пикирование 20–25° с одновременным сбросом общего шага на 1/2 оставшегося хода. Через 1 секунду необходимо увеличить общий шаг до взлетной мощности, а движением ручки управления на себя со скоростью, соразмерной скорости приближения земли, уменьшать тангаж на пикирование до прекращения снижения. С увеличением скорости перейти в набор высоты.
Энергичное уменьшение тангажа со снижением приведет к немедленному разрыву замкнутости вихря и изменению направления воздействия нисходящей части вихревого потока на лопасти. Кроме того, мгновенно возникает «косая обдувка» несущего винта, которая вместе с кратковременным сбросом общего шага обеспечивает большой исходный запас по срыву. К моменту увеличения общего шага увеличивается мощность и интенсивность «косой обдувки», а управление вертолетом быстро становится нормальным.
4. Если текущая высота уже менее 20 м, на уменьшение тангажа и набор скорости времени нет, а V
В центре ВК происходит обтекание несущего винта интенсивным сформировавшимся потоком в направлении сверху вниз. При этом плавное увеличение общего шага приводит к увеличению скорости протекания потока через винт, что через несколько секунд, когда скорость потока увеличится по всему вихрю, уменьшит угол атаки суммарного набегающего на лопасти потока. В этом случае больше увеличивается скорость вращения вихря и его объем, а не углы атаки лопастей и тяга несущего винта. Поэтому общий шаг и неэффективен, а углы атаки лопастей весьма далеки от критических.
Иное дело, когда общий шаг увеличивается энергичным и полным «подрывом». В этом случае инерция воздушной массы вихря не может сразу освоить резкий приток значительной энергии и превратить ее в увеличенную скорость потока. Для этого понадобилось бы, как уже говорилось, 5–6 секунд. Поэтому сразу же за «подрывом» начнется энергичное уменьшение вертикальной скорости. Скорость сближения с землей будет неуклонно уменьшаться по мере увеличения влияния воздушной подушки и разрушения ВК. Энергичное уменьшение вертикальной скорости сопровождается появлением значительной, непривычной для вертолетчиков, вертикальной перегрузки, бояться которой не следует. К тому же это единственный способ резкого снижения вертикальной скорости на малой высоте. Но следует иметь в виду, что при этом углы атаки лопастей будут энергично и самопроизвольно (в соответствии с уменьшением скорости воздуха в вихревом потоке) приближаться к закритическим. Срыв потока на лопастях до касания колесами земли неизбежно приведет к неблагополучному исходу. Чтобы этого не произошло, после энергичного и полного взятия общего шага ни в коем случае нельзя допускать уменьшения оборотов несущего винта более чем на 3 % от равновесных. Иными словами, несмотря на быстрое сближение с землей, нужно своевременно и расчетливо начать уменьшение общего шага, но в пределах положения, потребного для висения. Критерием правильности текущих действий является сохранение и, если это возможно, увеличение вертикальной перегрузки, величину и динамику которой летчик хорошо ощущает сам. При самопроизвольном увеличении углов атаки лопастей (наличие воздушной подушки, разрушение ВК) перегрузка будет автоматически возрастать или сохраняться до тех пор, пока углы атак не достигнут величин, близких к закритическим. Этот момент, в принципе, можно использовать как сигнал для энергичного частичного уменьшения общего шага.
Расчет и научный анализ запасов общего шага до срывных явлений на различных стадиях выхода из ВК с учетом различного полетного веса вертолета был бы очень полезен для разработки некоторых моделей поведения летчика в режиме ВК. Однако даже сейчас, при отсутствии таких данных, понимание и выполнение определенных рекомендаций может повысить безопасность полетов.
Итак: на высоте 3–2 метра при среднем полетном весе, когда груз с внешней подвески аварийно сброшен, вертолет зависнет. Если полетный вес близок к максимальному, возможно безопасное для экипажа и вертолета приземление. Разумеется, если еще и площадка для этого окажется достаточно пригодной.
