Un tirbușon în aviație este un mod de zbor special, critic al unei aeronave ( planor ), care constă în coborârea sa de-a lungul unei spirale abrupte în jos de rază mică, cu rotație simultană în jurul tuturor celor trei axe ale sale [1] ; mișcarea necontrolată a aeronavei la unghiuri de atac supercritice [2] . În acest caz, aeronava trece în modul autorotație . O rotire este precedată de pierderea vitezei și de o blocare . În unele cazuri, starea înainte de rotire a aeronavei este caracterizată de tremurări de avertizare.
Este o manevră de acrobație care vă permite să coborâți rapid altitudinea, fără amenințarea de a depăși limita de viteză. Avioanele de acrobație ar trebui să fie ușor de introdus într-o rotire și să iasă ușor din ea (inclusiv cele plate și inversate), în timp ce aeronavele de pasageri și de transport sunt dificil să intre într-o rotație și să iasă singure din ea. Situația în care aerodinamica aeronavei, în cazul unei blocări, nu permite deloc să fie scoasă din rotire (cum este cazul unor nave de pasageri) este un defect major de proiectare.
Tibușonul este împărțit după tipul [3] :
În funcție de unghiul de înclinare a axei longitudinale a aeronavei față de orizont [4] :
În direcția aeronavei [4] :
În funcție de gradul de modificare a parametrilor medii ai mișcării aeronavei într-o rotire de la viraj la rând:
În funcție de natura modificării parametrilor mișcării aeronavei în procesul de efectuare a unei viraj:
Aeronava poate intra involuntar într-o învârtire din cauza unei erori ale pilotului sau poate fi introdus în mod deliberat pentru a familiariza pilotul cu comportamentul aeronavei într-o învârtire, învățând tehnica de a intra și ieși dintr-o învârtire și ca o performanță a uneia dintre manevrele complexul de zbor.
O condiție prealabilă pentru ca o aeronavă să intre într-un tailpin este să atingă unghiuri supercritice de atac sau unghiuri de alunecare ( portare aerodinamică ) și să caleze . Dacă are loc o blocare asimetrică a fluxului (de exemplu, din cauza alunecării sau a acțiunii eleronanelor ), atunci apar momente de forță care dau aeronavei rotația în jurul axelor. Dacă aeronava are caracteristici bune anti-spin, atunci rotația scade rapid și are loc o stagnare normală, accelerare și ieșire în modul de zbor normal. În caz contrar, aeronava intră în modul de rotație stabilă, în care asimetria fluxului este agravată și trage aeronava într-o rotire constantă. În cazul în care pilotul încearcă să tragă volanul sau RSS-ul spre sine, există o mare probabilitate de a intra într-o rotire plată, cu unghiuri mari de atac și viteze unghiulare de rotație. Ieșirea din acest mod este foarte dificilă.
Eficacitatea suprafețelor de control în timpul unei rotiri este redusă, iar rotația rapidă poate duce la dezorientarea pilotului, ceea ce face dificilă recuperarea după o rotire. O scădere semnificativă a portanței duce la o pierdere rapidă a altitudinii, ceea ce reprezintă un pericol semnificativ, mai ales la altitudini joase de zbor. Toate acestea necesită ca pilotul să poată evita o blocare (cu excepția cazului în care există un scop de a învârti în mod intenționat o învârtire), să recunoască precursorii unei blocări și a unei învârtiri (tremurări, un semnal AUASP etc.) și, dacă are loc o rotire , scoateți aeronava din ea la o altitudine sigură.
Rotirea aeronavei este una dintre cele mai dificile manevre din acrobația complexă.
Există mai multe metode pentru recuperarea unei aeronave dintr-o rotire, în funcție de modelul aeronavei și de tipul de rotire. Principiul general al tuturor metodelor este de a opri rotația, de a crește viteza, de a restabili eficacitatea cârmelor, de a opri blocarea pe ambele panouri ale aripilor, transferând dispozitivul la zborul normal cu o scădere și creștere a vitezei.
În procesul testelor de zbor ale aeronavelor experimentale, ale căror caracteristici de rotație sunt încă necunoscute, sunt folosite parașute sau rachete anti-rotire pentru a asigura o ieșire fiabilă dintr-o rotire (stabilă) deja dezvoltată.
Pentru prima dată, aviatorul britanic Wilfred Park a efectuat o ieșire accidentală dintr-o rotire. În august 1912, din cauza unei erori de pilot, biplanul său Avro G a intrat într-o picătură stângă la o altitudine de 200 de metri. În încercarea de a absorbi un g longitudinal puternic, Park a deviat cârma complet spre dreapta (adică în direcția opusă direcției de rotație a avionului). Avionul a ieșit dintr-o învârtire la o altitudine de doar 15 m.
Pentru prima dată, introducerea intenționată a unei aeronave într-o pistă de viteză pe avionul Nieuport-XXI [5] a fost efectuată la 24 septembrie 1916 de către pilotul militar rus Konstantin Konstantinovich Artseulov , nepotul pictorului marin Ivan Aivazovsky . La o altitudine de 2000 m, a pus mașina în picătură de două ori la rând și a scos-o în siguranță [6] [7] .
La aeronavele de transport (în special de pasageri) care nu sunt destinate acrobației , nu este furnizată recuperarea înclinării, iar programele de testare în zbor pentru astfel de aeronave nu includ verificarea caracteristicilor de rotație. Motivele pentru aceasta sunt următoarele:
Problema unui tirbușon în 1918 - 1919 a fost tratată de omul de știință englez G. Glauert. Justificarea teoretică a rotației a fost dezvoltată pentru prima dată de omul de știință sovietic V. S. Pyshnov în lucrarea sa „Auto-rotația și tirbușonul aeronavei” ( 1927 ).
A. N. Zhuravchenko și-a continuat cercetările asupra dispozitivului Sh-1 (1935). Dar caracteristicile aerodinamice obținute pe Sh-1 nu au fost suficient de precise. O soluție destul de fiabilă la problema spinării a fost obținută ulterior, pe baza metodelor experimentale de studiere a modelelor similare dinamic în conducta verticală TsAGI T-105. [opt]
Oamenii de știință TsAGI , piloții de testare ai LII , precum și inginerii de la diferite birouri de proiectare , au avut o mare contribuție la studiul spin-ului . În special, pilotul de testare A. A. Shcherbakov a avut o mare contribuție la studiul dinamicii spinării .
| Acrobație | ||
|---|---|---|
| Acrobație simplă | ||
| Acrobația complexă |
| |
| Acrobație |
| |
