int(0)
Реклама


Штопор (авиация)

Што́пор в авиации — особый, критический режим полёта самолёта (планёра), заключающийся в его снижении по крутой нисходящей спирали малого радиуса с одновременным вращением относительно всех трёх его осей[1]; неуправляемое движение самолёта на закритических углах атаки[2]. При этом самолёт переходит на режим авторотации. Штопору предшествует потеря скорости и сваливание. В ряде случаев предштопорное состояние самолёта характеризуется предупредительной тряской.

Является фигурой высшего пилотажа, позволяющей быстро сбросить высоту, без угрозы превышения ограничения по скоростному напору. Пилотажные самолеты должны как просто вводиться в штопор, так и легко выходить из него (в том числе в плоский и перевернутый), а пассажирские и транспортные трудно входить в штопор и самостоятельно выходить из него. Ситуация, когда аэродинамика самолета, в случае сваливания, не позволяет вообще вывести его из штопора (как это бывает у некоторых пассажирских лайнеров) является крупным конструктивным дефектом.

Классификация штопора[ | код]

Прямой штопор
Обратный штопор
Плоский штопор

Штопор подразделяется по виду[3]:

По углу наклона продольной оси самолёта к горизонту[4]:

По направлению движения самолёта[4]:

По степени изменения средних параметров движения самолёта в штопоре от витка к витку:

По характеру изменения параметров движения самолёта в процессе выполнения одного витка:

Развитие штопора[ | код]

Самолёт может войти в штопор непроизвольно из-за ошибки лётчика, или может быть введён преднамеренно для ознакомления лётчика с особенностями поведения самолёта на штопоре, обучения технике входа и выхода из штопора и как выполнение одной из фигур пилотажного комплекса.

Предпосылкой к попаданию самолёта в штопор является выход на закритические углы атаки или углы скольжения (аэродинамический подхват) и сваливание. Если происходит асимметричный срыв потока (например, вследствие скольжения или действия элеронов), то возникают моменты сил, придающие самолёту вращение вокруг осей. Если самолёт имеет хорошие противоштопорные характеристики, то вращение быстро затухает и происходит обычное сваливание, набор скорости и выход на нормальный режим полёта. В противном случае, самолёт попадает в режим устойчивого вращения, при котором асимметрия обтекания усугубляется и затягивает самолёт в установившийся штопор. В случае, если пилот попытается потянуть штурвал или РУС на себя, велика вероятность перехода в плоский штопор, с большими углами атаки и угловыми скоростями вращения. Выход из этого режима весьма затруднён.

Опасность штопора[ | код]

Эффективность управляющих поверхностей при штопоре падает, а быстрое вращение может привести к дезориентации пилота, что затрудняет выход из штопора. Существенное падение подъёмной силы приводит к быстрой потере высоты, что представляет значительную опасность, особенно на малых высотах полёта. Всё это требует от пилота умения избегать сваливания (если только нет цели выполнить штопор преднамеренно), распознавать предвестники сваливания и штопора (тряска, сигнал АУАСП и т. п.) и при возникновении штопора выводить из него самолёт на безопасной высоте.

Штопор самолёта является одной из наиболее трудных фигур сложного пилотажа.

Выход из штопора[ | код]

Существует несколько методов вывода самолёта из штопора, в зависимости от модели самолёта и от типа штопора. Общий принцип всех методов: остановить вращение, увеличить скорость, восстановить эффективность рулей, прекратить срыв потока на обеих консолях крыла, переведя аппарат в нормальный полёт со снижением и набором скорости.

В процессе лётных испытаний опытных самолётов, чьи штопорные характеристики ещё неизвестны, для обеспечения надёжного выхода из уже развившегося (устойчивого) штопора применяются противоштопорные парашюты или ракеты.

Уилфред Парк[ | код]

Впервые случайный выход из штопора осуществил британский авиатор Уилфред Парк. В августе 1912 года из-за ошибки пилотирования его биплан Avro G вошёл в левый штопор на высоте 200 метров. Пытаясь погасить сильную продольную перегрузку, Парк полностью отклонил руль направления вправо (то есть в сторону, противоположную направлению вращения аэроплана). Самолёт вышел из штопора на высоте всего 15 м.

Константин Арцеулов[ | код]

Впервые преднамеренный ввод самолёта в штопор на аэроплане «Ньюпор-XXI»[5] осуществил 24 сентября 1916 российский военный лётчик Константин Константинович Арцеулов, внук художника-мариниста Ивана Айвазовского. На высоте 2000 м он два раза подряд вводил машину в штопор и благополучно выводил её[6][7].

Штопор на пассажирских самолётах[ | код]

На транспортных (особенно пассажирских) самолётах, не предназначенных для высшего пилотажа, вывод из штопора не предусмотрен, а программы лётных испытаний таких самолетов не включают проверки штопорных характеристик. Причины этого следующие:

Разработка теории штопора[ | код]

Проблемой штопора в 1918-1919 годах занимался английский учёный Г. Глауерт. Теоретическое обоснование штопора впервые разработано советским учёным В. С. Пышновым в работе «Самовращение и штопор самолётов» (1927).

А. Н. Журавченко продолжил исследование на приборе Ш-1 (1935 г.). Но аэродинамические характеристики, полученные на Ш-1, были недостаточно точными. Достаточно надежное разрешение проблемы штопора было получено в дальнейшем, на основе экспериментальных методов исследований динамически подобных моделей в вертикальной трубе ЦАГИ Т-105.[8]

В исследование штопора большой вклад внесли учёные ЦАГИ, летчики-испытатели ЛИИ, а также инженеры различных ОКБ. В частности, большой вклад в исследование динамики штопора внёс летчик-испытатель А. А. Щербаков.

Известные авиакатастрофы, произошедшие в результате сваливания самолёта в штопор[ | код]

Примечания[ | код]

  1. Штопор — статья из Большой советской энциклопедии
  2. Котик, 1976, с. 9.
  3. Котик, 1976, с. 10.
  4. 1 2 Котик, 1976, с. 12.
  5. Фотография аэроплана «Ньюпор-XXI», на котором Арцеулов впервые в мире выполнил преднамеренный штопор
  6. Арцеулов Константин Константинович Уголок неба. Виртуальная авиационная энциклопедия
  7. Первый штопор России Константин Арцеулов Крым на перекоп.инфо
  8. Г.С.Бюшгенс. Самолетостроение в СССР. 1917 - 1945 годы. Книга II. — Издательский отдел ЦАГИ, 1994. — С. 292.
  9. Aviation Safety Network
  10. Aviation Safety Network

Ссылки[ | код]

Литература[ | код]

Реклама