Развитие планирующих систем или как появился параплан (стр. 9 из 41)

Демпфирование колебаний.

Три совета пилотам:

1. Не провоцируй! Не нужно вызывать колебания самому. Резкое «нервное» пилотирование приводит к тому, что параплан быстро меняет режимы полета и сильно раскачивается. Плавное «ласковое» пилотирование позволяет параплану постепенный переход к новому режиму и существенно уменьшает колебания.

2. Не усугубляй! Если колебания возникли, а вы еще не умеете их гасить, то лучше не помогайте параплану. Новичкам часто говорят: «Не мешай параплану лететь» При демпфировании колебаний очень легко сделать все наоборот и усилить раскачку параплана. Пусть ваше верное крыло самостоятельно вернется в нормальный режим полета, оно на это рассчитано.

3. Помогай! Вы можете помочь параплану умелыми действиями. Когда крыло обгоняет (ныряет), его нужно притормозить клевантами. Когда крыло забрасывает назад, его нужно разогнать (поднять клеванты). В момент, когда крыло замирает в крайних положениях (впереди или сзади), нужно плавно переводить клеванты в нейтральное положение.

То же самое с колебаниями по крену. Нужно притормаживать поднимающуюся сторону крыла, а в верхней точке переводить клеванты в нейтральное положение (рис. 23)

Активное пилотирование.

Правдивая история: Как-то раз, во время полетов в Крыму, мне довелось попасть в жуткую «болтанку». Купол шатался из стороны в сторону, меня трясло в подвеске, а где-то внизу металась земля. Ошалев от «букета» неприятных ощущений, я во все глаза смотрел на крыло и пытался уменьшить его колебания. Внезапно перед глазами возник склон горы. Поворачивать было поздно. Проклиная собственную глупость, я успел сгруппироваться, и довольно мягко рухнул на каменную осыпь. Пыль и камни вскоре улеглись, а мой потрясенный организм еще долго приходил в себя, наблюдая за пролетающими рядом пилотами. Вот тогда то я и обратил внимание, что опытные пилоты редко смотрят на купол и при этом весьма успешно демпфируют колебания. Точными движениями клевант они «ловили» крыло, сглаживая и смягчая удары кипящего воздуха. В результате, их спортивные парапланы летели спокойней моего учебного. Осмыслив сей факт, отряхнувшись и обозвал себя «чайником», я отправился к инструктору за советом...

Идея активного пилотирования состоит в том, что пилот старается сохранить установившийся (равновесный) режим полета. Работая стропами управления, пилот компенсирует влияние порывов ветра так, чтобы аэродинамические силы крыла оставались постоянными. В этом случае не нарушается равновесие сил и параплан не раскачивается.

Итак, я вновь отправляю вас в полет. Представьте, что в ваш параплан «ударяет» порыв ветра. Увеличивается скорость набегающего потока, возрастают подъемная сила и сила сопротивления. Вы чувствуете перегрузку, параплан подбрасывает вверх, начинаются колебания. Когда порыв стихнет, подъемная сила и сила сопротивления уменьшатся. Вы почувствуете «разгрузку» крыла, параплан провалится вниз и опять начнутся колебания.

А теперь попробуем применить активное пилотирование. В момент, когда подъемная сила увеличивается, и вы чувствуете перегрузку, нужно отпустить стропы управления. Этим действием вы уменьшите подъемную силу и скомпенсируете порыв ветра. Когда подъемная сила уменьшается (разгрузка), стропы управления следует затянуть. Вот и вся премудрость!

Самое удачное, что при активном пилотировании не обязательно смотреть на параплан. Всю информацию об изменении режима полета вы получаете через нагрузку на крыле и клевантах. Держите постоянную нагрузку - вот золотое правило активного пилотирования.

Попадая в «болтанку», переводите параплан на наиболее безопасную скорость полета и следите за нагрузкой на крыле и клевантах. Параплан сам подсказывает, когда и на сколько нужно затянуть или отпустить стропы управления. Особое внимание стоит уделить симметричности нагрузки по размаху. Если на части крыла пропадает нагрузка, то эта часть может сложиться.

Плавное и красивое пилотирование получится не сразу. Тренируйтесь, анализируйте разные варианты возмущений. Хороший пилот должен понимать, что происходит с парапланом. Прислушивайтесь к собственным ощущениям, постарайтесь научиться чувствовать поведение параплана. Постепенно в ваших действиях появится необходимый автоматизм, и вы сможете испытать потрясающее ощущение «слияния с парапланом». Верное крыло становиться как бы частью тела и послушно отзывается на малейшее движение.

6. Методы повышения характеристик параплана.

Правдивая история: Один российский пилот, пересаживаясь на новую модель параплана, вещал: «Качество немереное (в смысле, огромное), скорость немереная, аппарат - песня». Проходило время, появлялся новый параплан, и все повторялось сначала...

В этой главе мы разберем, от чего зависят характеристики параплана, как они связаны с безопасностью полета и на сколько их можно улучшить.

Основные характеристики параплана:

- Уровень безопасности.

- Аэродинамическое качество.

- Скорость снижения.

- Диапазон скоростей полета.

- Управляемость.

- Устойчивость.

Рассмотрим каждую из них отдельно:

1. Уровень безопасности. Показывает, на сколько безопасно вы можете летать на данном параплане. Улучшение летных характеристик обычно приводит к ухудшению безопасности. Так, парапланы для начинающих пилотов (класс «стандарт») выдерживают неумелые действия новичка, хорошо справляются с атмосферной турбулентностью, и выходят из всех опасных режимов самостоятельно. Спортивные «монстры» замечательно летают, но справиться с их горячим характером, могут только очень опытные пилоты, да и то не всегда.

2. Аэродинамическое качество. Зависит от аэродинамического совершенства аппарата. Показывает, во сколько раз подъемная сила

больше силы сопротивления. Аппарат с высоким аэродинамическим качеством имеет меньшее снижение и летает дальше (рис. 24)

Естественное желание хорошего конструктора повысить качество своего детища. Как ? - Очень просто. Нужно уменьшать силу сопротивления.

Взлетаем! На крыле образуется подъемная сила и уравновешивает силу тяжести. К сожалению, при образовании подъемной силы появляется и сила сопротивления. Параплан скользит по наклонной траектории и тратит потенциальную энергию высоты на компенсацию силы сопротивления. Чем больше сопротивление, тем круче траектория и короче полет. Из чего же складывается эта нехорошая сила?

Х = Х_{профильное} + Х _{индуктивное} + Х_строп + Х_пилота

Профильное сопротивление образуется при обтекании профиля крыла и состоит из сопротивления трения и сопротивления давления.

Сопротивления давления возникает из-за разности давлений на профиле и в основном зависит от формы профиля.

Сопротивления трения сильно зависит от качества поверхности крыла и типа обтекания (турбулентное- ламинарное).

Не буду много писать о профильном сопротивлении, интересующиеся заглянут в учебник аэродинамики. Нам же важно знать, что для уменьшения профильного сопротивления нужно улучшать профиль и качество поверхности параплана.

Современные спортивные парапланы имеют большое количество нервюр, что позволяет «вылизать» поверхность крыла. Как всегда «палка о двух концах». Чем больше нервюр, тем больше строп, материала, веса. Внутри параплана хуже циркулирует воздух, и он медленнее наполняется после складываний.

Индуктивное сопротивление возникает из-за перетекания воздуха на концах крыла. В полете на верхней поверхности существует разрежение, на нижней сжатие. В результате воздух устремляется с нижней поверхности на верхнюю, и его энергия тратится на образование бесполезного вихря.

Для уменьшения индуктивного сопротивления увеличивают удлинение крыла.

l = A²/S ,

где, А- длина (размах) крыла, S - площадь крыла

У прямоугольного крыла l = А/В

Современные спортивные парапланы имеют удлинение 6 - 6.5. Возможно это предел, так как рост удлинения сильно ухудшает безопасность параплана, а неизбежное увеличение сопротивления конуса строп «съедает» выигрыш в индуктивном сопротивлении.

Сопротивление стройной системы возникает при обтекании строп и составляет до 40% общего сопротивления. Оно сильно уменьшает качество, особенно на высоких скоростях полета. Стремление уменьшить суммарную длину строп привело к появлению множества вариантов ветвления стропной системы и разнообразных конструкций с косыми и промежуточными нервюрами (рис. 26)

Можно долго спорить о достоинствах и недостатках различных схем. Очевиден лишь тот факт, что применение косых нервюр ухудшает безопасность параплана. Уменьшается демпфирование, усиливаются клевки, а увеличение расстояния между стропами существенно повышает вероятность возникновения «галстука». На мой взгляд, применение косых нервюр оправдано лишь на спортивных парапланах с удлинением больше 5,5.

Правдивая история: во время испытаний прототипов модели «Корвет» мы долго спорили, ставить косые нервюры или нет. Для разрешения споров сшили и протестировали два геометрически идентичных параплана с разной схемой нервюр. Очевидная агрессивность «косонервюрника» перечеркнула все его достоинства. Споров больше не возникало...

Сопротивление пилота. Да, как это не обидно, но мы тоже ухудшаем аэродинамику. Поэтому не растопыривайте руки, ноги и уши в потоке, а примите удобообтекаемое каплевидное положение. Некоторые «крутые» спортсмены летают в обтягивающих костюмах и лежачих подвесках. Можете попробовать, но помните, что лежачее положение увеличивает момент инерции пилота и повышает вероятность закрутки строп при складывании.