"Необъяснимая" гибель пилотов, "невыводимый" левый крен, крылья (телеги) убийцы

[Ledchik]

Вчера погонял свою не легкую и мощную дельту по методике в начале ветки, на предмет выявления крена "убийцы". Взлетный вес при эксперименте был под 500 кг,

Вообще-то тут говорилось, что к кирдыкам склонны мощные телеги с минимальной загрузкой. Когда дури много, а весу мало.
Все это собственно сходится с теорией.

В ближайшие выходные погоняю с минимальной загрузкой. Проверим так сказать теорию на практике. Хотя в жизни не все так как на самом деле. Смущает одно, что большое количество раз упоминается определенная модель дельталета замеченая в связях с кирдыком.

 

[Grig]

Спасибо всем форумчанам, которые привели СВОИ примеры из СВОЕЙ практики развития этого явления – «невыводимый» левый (правый) крен! Специально беру термин в кавычки, потому что ПРАВИЛЬНЫЕ действия пилота ГАРАНТИРОВАННО выведут из этого крена! А ГРАМОТНОЕ пилотирование ГАРАНТИРОВАННО не позволит в этот крен войти!!!
К сожалению, некоторые читатели не совсем поняли, или не разобрались в том, что я хотел сказать. В тот момент, когда я писал своё сообщение, у меня был небольшой цейтнот и дефицит времени, поэтому я практически не дал заключение и резюмирующей части. С вашего позволения делаю это сейчас! Заодно закину это же сообщение в начале ветки.
Итак:
ВО-ПЕРВЫХ(!):
«Спусковым крючком» этого явления: затягивание в «невыводимый» левый (правый) крен является ОДНОВРЕМЕННЫЕ:
А) РЕЗКАЯ дача (прирост оборотов) газа!
Б) РЕЗКИЙ прижим (набор скорости) ручки трапеции!
Из-за резкой дачи газа телега получает момент вращения от винта(!) Одна телега, а не крыло! На крыло через шарнир момент от реакции винта передаться не может, и никакого «давления вбок» телега крылу передать не может!!! Телега может только тянуть крыло «вниз» своим весом и толкать «вперёд» своей силой тяги, т.е. передавать силу, а не момент! Элементарная теоретическая механика. В результате этого, ОДНА телега (без крыла!) отклоняется ПОД крылом:
А)Либо в ПРАВЫЙ угол трапеции (не буквально, а в ту сторону!) если у нас винт ПРАВОГО вращения – начало «невыводимого» ЛЕВОГО крена.
Б) Либо в ЛЕВЫЙ  угол трапеции (не буквально, а в ту сторону!) если у нас винт ЛЕВОГО вращения – начало «невыводимого» ПРАВОГО крена.
ОДНОВРЕМЕННО с этим из-за резкой дачи газа и прижима ручки у нас винт раскручивается до МАКСИМАЛЬНЫХ оборотов! ТО ЕСТЬ – телега (но не крыло!) получает МАКСИМАЛЬНУЮ ПУТЕВУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ из-за ГИРОСКОПИЧЕСКИХ свойств винта! Вспомните раскрученный  волчок (гироскоп), у которого ОЧЕНЬ сложно изменить НАПРАВЛЕНИЕ его ОСИ ВРАЩЕНИЯ!!!
ВО-ВТОРЫХ(!):
Для того чтобы это явление: затягивание в «невыводимый» левый (правый) крен начало себя явно проявлять нужно выполнить два взаимосвязанных условия:
А) У нас должна быть  «избыточная» мощность у двигателя!
Б) У нас должна быть «недогруженная» телега!
Из-за «избыточной» мощности,   фактор асимметрии тяги становится преобладающим в управлении аппаратом, а из-за «недогруженности» телеги, классическое балансирное управление становится НЕ очень эффективным и ЗАПАЗДЫВАЮЩИМ (!) (это важно!)
«ДОгруженная» телега отклонится на МЕНЬШИЙ угол от реакции винта, но её эффект на БАЛАНСИРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ  крылом  своим весом будет БОЛЬШЕ!
Соответственно и наоборот: «НЕдогруженная» телега отклонится на БОЛЬШИЙ угол от реакции винта, а её эффект на БАЛАНСИРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ  крылом своим весом будет МЕНЬШЕ!!!
Я беру эти термины в кавычки, потому что оба они относительны (!) и САМОЕ ГЛАВНОЕ, они ОТНОСИТЕЛЬНЫ относительно ДРУГ – ДРУГА (простите за тавтологию)!!!
Объясню на конкретном примере:
У моей  телеги «Грач-СХ» максимальный взлётный вес  450 кг, двигатель 582-ой, с редуктором 3,47. Винт Казанский, 3-ёх лопастной.  Заливаю химии 175 литров. Скороподъёмность 2,5- 3 м/сек долговременная.  По пути от взлётки до поля я очень настырно и продолжительно (в течении всего этого сезона)  пытался получить ХОТЯ БЫ – НАМЁК на это явление…..! БЕСПОЛЕЗНО!!! Не получилось ни разу, хотя бы получить хоть малейший намёк на увеличения нагрузки на ручке для парирования возможного левого крена….!!! НИ РАЗУ!!! После того , как я выливал литров 90-100 химии, я уже мог почувствовать слабую тенденцию к крену при резкой перегазовке и поджатии ручки на гоне, УСИЛИЯ для парирования появляющейся тенденции к крену необходимы ОЧЕНЬ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ,, но явление при чутком отношении к управлению уже можно было нащупать! При возвращении от поля на взлётку с пустым хим.баком я СОЗНАТЕЛЬНО и МЕТОДИЧНО мог своими ОЧЕНЬ ОПРЕДЕЛЁННЫМИ МНОЙ ДЕЙСТВИЯМИ получить ОЧЕНЬ ЗНАЧИТЕЛЬНУЮ нагрузку для парирования возникающего левого крена! Крен я допускал не больше 45 градусов (мне ещё и на крестьян надо было поработать). ВАЖНО(!): ПРИ ОПРЕДЕЛЁННЫХ  действиях процесс нарастает ОЧЕНЬ БЫСТРО!!! РАЗВИТЕ  этого явления идёт ЛАВИНООБРАЗНО!!!
Обобщая:  На пути от взлётки до поля у моей телеги нет «НЕдогруженности» и нет «избыточной» мощности ( я бы ещё лошадок 20-30 с удовольствием одолжил…! ), по пути обратно у меня есть и «недогруженность» и «избыточная» мощность!
В-ТРЕТЬИХ(!):
Недостаточная жёсткость на кручение  узла подвески телеги к крылу очень «ПОМОГАЕТ» лавинообразному нарастанию этого процесса и очень мешает выйти из него без своевременного сброса газа!
В-ЧЕТВЁРТЫХ(!): Заученное СЛЕПОЕ выполнение определённых действий, в общем-то правильных в  ДРУГОЙ СИТУАЦИИ, в данном случае гарантированно и ОЧЕНЬ БЫСТРО УХУДШАЕТ СИТУАЦИЮ!

ЗА  ВСЁ  своё время проведённое в воздухе на мотодельте  (начиная с 93-го года) Я НИ РАЗУ не сталкивался с этим явлением НЕЧАЯННО, включая сюда крайние 3 года полётов на телеге с вышеописанной конфигурацией!!! Т.е, оценивая мои действия,  и беседуя с другими пилотами о таких случаях, я и мои собеседники пришли к выводу, что явление БЫЛО (!), но мы, чисто интуитивно («жопометром»), не позволяли ситуации не то, что развиться в критическую, а просто – стать мешающим комфортно пилотировать …..!!!
У лётчиков-испытателей есть простое правило: если что-то в полёте ВДРУГ пошло «не так» - быстро отмени (сделай противоположное!) своё ПРЕДЫДУЩЕЕ перед этим «не так» действие! Очень полезное правило!
И в заключение, самое главное – С НЕБОМ НАДО ВСЕГДА «НА ВЫ»….!!!!!

 

[urry_buh]

+100
Добавлю.
Ещё одна "проигрышная" ситуация- сваливание "в левом"(кавычки- для другого вращения будет правый) развороте.
Ситуация возможна при попадании в сдвиги ветра или при маневрировании на скоростях ниже минимальной эволютивной.
Как и  выше, получаем Ny <1 ("клевок" при сваливании ), заброс телеги при попытке вывести "газом", плюс усугубляющий фактор- более глубокий срыв с внутренней к развороту консоли из-за меньшей её воздушной скорости. Из-за него дополнилельны кренящий и разворачиваюший внутрь моменты.
Рекомендация- гоны "правым"  разворотом, особенно при наличии с наветренной стороны лесополос, строений и пр.

 

[VEGos]

Всем доброго времени суток. А почему никто не вспомнил про соосные винты? Мне кажется схемой соосных винтов, можно было бы уйти от крутильного момента, и решить проблему как левого так и правого крена на взлетных режимах. Не хотите обсудить такой подход к этой проблеме?

 

[tenebr]

Тут с простыми редукторами и то проблема.

 

[Vazha]

Рекомендация- гоны "правым"  разворотом, особенно при наличии с наветренной стороны лесополос, строений и пр.

Долгие развороты получатся 🙂.
Я всегда в натяжку из гона выхожу, так же на развороте, а вот на прямой перед заходом на гон (уже в горизонте, какое то мгновение), сбрасываю обороты. И естественно сброс оборотов, и притягивание ручки трапеции, СОРАЗМЕРНОЕ. И без разницы мне откуда ветер дует. Без обид, просто делюсь.

Пока не попадал в такие моменты ( "невыводимый" левый крен), но о них знаю. Кренит влево, это естественно, чем мощнее ДВС и больше тяга, тем больше этот момент. Ну если знаешь, так парируй с упреждением. При взлёте, с упреждением, на реактивный момент винта, отдаю ручку в сторону крена ( сколько отдать, рекомендовать не берусь, т.к. это индивидуально, даже для каждого взлёта на одном и том же дельталёте, амплитуда разная, но, не большая). Потом обороты убавляю, и всё нормально и комфортно.
Может кто знает такой эффект, выдувание винтом у крыла "подушки"( в ковычках) в корневой части, все летающие должны понять что имею ввиду, так вот при резкой даче газа ( думаешь что щас, ага, резко, влево рульну эффектно, с перегозовкой), эта подушка выдувается, и аппарат, уже частично висит на крыле, происходит просадка, а если ты в крене, или заходишь в него, да ещё с максималом, крен вот, тут то и усиливается. И пока, не наберёшь нужной подъёмной силы крыла, будешь валиться. Не бросишь газ, закрутит дальше.

самое главное – С НЕБОМ НАДО ВСЕГДА «НА ВЫ»….!!!!!

Горощук Игорь Григорьевич, правильно говоришь, только согласен. Жаль что много не до обученных партизанят без контрольно. С ними как быть?
Предупреждён значит вооружён ( это про "невыводимый" левый крен, "кирдык", придумали же слово 🙂). И ещё

Главное за ручку не держаться надо, а управлять ею.

Производители крыльев, в силу своей занятости производством крыльев, немного упустили на мой взгляд некоторые детали. Могу и ошибаться. Но это моё мнение, которое просили у каждого "форумянина". Так вот, Ваши крылья, в большинстве устарели в параметрах. Вы боролись за грузоподъёмность, спасибо ВАМ, но Силовые Установки стали мощнее, И они соответственно влияют на поперечную устойчивость, в определённых моментах, скорее здесь и есть Ваше упущение. Возможно, стоит пересчитать параметры крыльев, т.е. удлинение, стреловидность - угол при вершине скорее, V-образность.
Не в коем случае это не обвинение, только С УВАЖЕНИЕМ.

 

[Vazha]

Всем доброго времени суток. А почему никто не вспомнил про соосные винты? Мне кажется схемой соосных винтов, можно было бы уйти от крутильного момента, и решить проблему как левого так и правого крена на взлетных режимах. Не хотите обсудить такой подход к этой проблеме?

Эти винты дорогие, пилоты не настолько богаты, только малая их часть, аппаратов много с одним винтом, поэтому, Лучше не здесь, потому как просили производители крыльев. Им же в помощь, Надо разобраться, понять, и как быть, с этим явлением "невыводимый" левый крен.
А так соосник естественно комфортен и мягок, как зажигание на ROTAKSе. Но Увы не здесь. Открой ветку, не проблема, обсудим.

 

[VEGos]

ОК.

 

[OXOTHIK]

Grigу зачет,что открыл правильную тему.
Вот боюсь только зафлудят её.

Модерам : Немного почистить и вынести в особо важные темы

 

[Vazha]

Чистить ничего не надо, пусть остаётся, это ведь тоже мнение, каждого, кто как обучен тот так и высказывается, какое никакое, но это есть мнение, пусть остаётся, как связующая ветки. А если до споров дошло - так в спорах истина рождается. Но это же не криминал. ИМХО наверно надо вставить. 🙂

 

[sun]

крыло лежит на потоке и на него давят те же 500 кг подъёмной силы

Крыло не лежит на воздухе как на диване, оно находится в равновесии аэродинамических силы и силы тяжести, которое легко нарушить.
 
Я щас объясню  и ты все поймешь. :о) 
У крыла есть Центр Давления, куда приложена подъемная сила, и ЦТ, куда приложен вес. В установившемся полете ЦД и ЦТ совпадают.  Ты берешь ручку на себя, сдвигаешь вперед ЦТ, естественно возникает момент уменьшающий угол атаки, крыло опускает нос, подъемная сила падает,  крыло разгоняется, пока подъемная сила снова не станет равной весу,  дальше опять установившийся полет, только с меньшим углом атаки и большей скоростью.  Ну теперь-то понято?  Мы управляем непосредствено положением ЦТ, а значит и углом атаки, а скорость меняется сама, пока не уравновесятся силы и моменты в новом положении ЦТ.

 

[Vazha]

Установи камеру на антипикушку , в полёте  отдай ручку и сразу же подтяни к пузу потом поставь в нейтральное (балансирое)положение.
При просмотре видео увидишь что телега качнулась туда сюда, а крыло как летело так и летит летит с неизменным углом атаки.
В бок действительно можно, при резком рывке, и то не значительно сдвинуть крыло.
Но мы же не управляем резкими рывками?

 

[urry_buh]

ЦД и ЦТ совпадают.

Находятся на одной вертикали ;-)

Мы управляем непосредствено положением ЦТ, а значит и углом атаки

Мы управляем моментом, создаваемым весом "полезной нагрузки" под крылом. Изменяя его, мы выводим систему из равновесия, в которое она снова вернётся, когда на новом режиме полёта сумма всех моментов от сил относительно ЦТ, (а, впрочем, относительно любой точки- на то они и МОМЕНТЫ)  будет равна нулю. (кстати, при неустановившемся движении, напр. резкий рывок ручкой, в расчёт войдут и заметные силы инерции, поэтому давайте ограничимся квазистатическими процессами) 😉

 

[GALKA]

Grig молодец, sun молодец, Levadelta молодец. Остальные, кто конструктивно написал -- молодцы.

Короче, пора кому-то подытожить.
Типа:
1. Внимательно отнестись к проектированию "тяжёлых-сверхлёгких" моторных балансирных.
2. Пересмотреть конструкцию узла подвески в сторону увеличения её жёсткости (объявить конкурс). Не прочности, а именно жёсткости (см. сопромат).
3. Принять практику лётчиков-испытателей: если после управляющего действия стало "хреново и непонятно" сначала быстро отмени это действие, потом думай.
4. Если летишь с минимальным весом на мощном моторе -- газом работай плавно (вообще на дельталёте работай плавно, это не тот аппарат, где можно резко!). И ручкой тоже. При признаках появления "кирдыка" быстро убери обороты и плавно отдай ручку до нейтрального положения.
5. Можно в РЛЭ ограничить минимальный вес загрузки, а чё? У парашютистов по-моему это есть.

Если неточен -- исправьте.

 

[Иванов]

В шестерёнчатом редукторе колено+ маховик крутятся в противоп. от винта сторону, Минерц. сопоставимы, частота вращения в 2...3 раза выше, так что ещё бабка надвое...

Совершенно, верно! Ожидал подобной реакции и посчитал для этих деталей мотора. Момент силы почти на порядок меньше 5 -8 кг

Что впрочем сопоставимо для маломощных моторов и соответствующих им ЛЁГКИХ ВИНТОВ.

Вспомним: 4 кг винт - 14 кг момент силы
                  6 кг винт - 21 кг момент силы (при одинаковой     угловой скорости маневра.
А для деревянного моноблочного или пластикового ВВ весом 2,5 - 3 кг как раз получаем практически полную компенсацию.

 

[Иванов]

(кстати, при неустановившемся движении, напр. резкий рывок ручкой, в расчёт войдут и заметные силы инерции, поэтому давайте ограничимся квазистатическими процессами)

Развитие явления, ёмко и кратко прозваного "КИРДЫК", на мой взгляд, не возможно при квазистатическом процессе, а вызвано именно неустановившимся движением и возникающими при этом инерционными силами.

Чтобы достичь понимания сути явления и методов предотвращения, а не исправления (хотя это так же важно) следует на первом этапе разложить это явление на элементы и рассмотреть их влияние в отдельности и, так сказать в статике - не учитывая их изменения при реакции аппарата на это воздействие (то самое квазистатическое воздействие).
Затем сложить (суммировать) все воздействия и проанализировать результирующее, так же пока статически.

Далее, рассмотреть воздействия по-отдельности , но в динамике - с учётом изменения как самого воздействия во времени, так и изменения (по величине и направлению) реакции аппарата на это воздействие.
Теперь просуммируем эти динамические процессы и увидим не только "Аэро-, но и "Динамику" полёта дельталёта.

Результат довольно сильно отличается от "квазистатического" рассмотрения, с чем собственно постоянно пилоты встречаются на практике, а инструкторы и конструкторы не могут толком обьяснить что происходит.

Ситуация усложняется ещё и элементарной теоретической
неподготовленностью* "тостуемых" (тех кому пытаются объяснить), поскольку на пальцах обьяснять динамические процессы требует массы времени для подбора иллюстрационного материала и поиска подходящих простых аналогий.
*(курс аэродинамики и теоретической механики обычно изучают в ВУЗ-ах)

 

[Иванов]

Ещё одна любопытная деталь,имеющая отношение к "квазистатическим" процессам, в полном смысле этого слова.

     1. Если внимательно наблюдать за движением несимметричного гироскопа (рис.027), то можно сделать удивительный вывод:
прецессия  (вращение вокруг вертикальной оси) маховичка под действием момента от силы тяжести ЕСТЬ, а смещения из плоскости вращения ("падения" маховичка) НЕТ!!!
Но ведь масса маховичка весьма прилична! Почему же он не "падает"!

     2. Симметричный гироскоп в кардановом подвесе «так себя не ведёт»  🙂!
Здесь наблюдаем, как прилагаемый извне момент и вращение под его воздействием вызывает поворот ротора в другой (перпендикулярной) плоскости. Правда, как-то не вяжется по привычным ощущениям ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ УСИЛИЕ, прилагаемое извне и МИЗЕРНОЕ СМЕЩЕНИЕ, наблюдаемое в итоге! И наоборот – небольшое перемещение, ведущее к резкому изменению положения*

*(Каждый, наверняка держал в руках «болгарку» с раскрученным диском. Если диск большого диаметра и толстый, то с ней нужно быть очень осторожным и не делать резких движений!)

Физика явлений, наблюдаемых при движении симметричного и несимметричного гироскопов одинакова.  Обьяснение с точки зрения физики и математики процесса каждый любознательный читатель сможет наити в соответствующей литературе ( http://www.teoretmeh.ru/dinamika9.htm ).

Попробуем приложить это явление к дельталёту.
Получается так, что если винт имеет значительную массу, следовательно МОМЕНТ ИНЕРЦИИ и обладает значительной скоростью врашения, то он однозначно  работает как гироскоп. Следовательно, при маневрировании с изменением ТАНГАЖА  и КУРСА аппарата будет появляться ГИРОСКОПИЧЕСКАЯ СИЛА.

Несимметричный гироскоп по конструкции аналогичен расположению винто-моторной установке на дельталёте. Поэтому, рассмотрим этот вариант. Как и в п. 1. Получаем:

[highlight]А.[/highlight] Прилагаемое усилие для изменения ТАНГАЖА тележки (аналогично действию, производимому силой тяжести) может вызывать некоторое изменение КУРСА даже без* заметного перемещения тележки по тангажу!
Чем интенсивнее маневрирование тележки** по тангажу (имеется в виду как движение аппарата в целом – маневр «горка», так и вращение тележки при неизменном положении крыла, в пространстве – «прокачка» тележки), тем больше величина поворачивающего усилия и курсовое смешение носовой части тележки.

*«на самом деле» всё происходит несколько иначе 🙂!
**(Намеренно не рассматриваю (пока) взаимодействие с крылом, чтобы не усложнять картинку. Вспомним только, что при маневре - переход из горизонтального полёта в «пикирование», нос аппарата (тележки) будет уходить  ВЛЕВО при винте ПРАВОГО вращения.)

[highlight]Б.[/highlight] Вспомним выражение (формулу) Момента гироскопической силы:

Ф=M/l=J[ch969][ch937]/l=(mR_ин^2[ch215]2[ch960]n [ch215][ch937])/l

Часть выражения  2[ch960]n содержит значение «n» - обороты ротора (воздушный винт). При изменении ОБОРОТОВ  во время выполнения маневра происходит так же изменение  МОМЕНТА гироскопической силы.
То есть, добавляя обороты в маневре Момент возрастает. Сбрасывая обороты в маневре, Момент уменьшается. При определённых условиях, направление этого Момента меняется на противоположное! Это зависит от интенсивности раскрутки или торможения вращения воздушного винта.

Таким образом, для аппаратов с тяжёлыми винтами (по массе и по моменту инерции) – во- первых, а во-вторых, с мощными моторами (обеспечивающими интенсивную раскрутку и торможение этих винтов) следует ограничивать угловые скорости при маневрировании и скорость дачи газа (особенно в маневре).

Справедливости ради следует заметить, что все вышеописанные явления в полноте наблюдаются и на 582-х Ротаксах с относительно лёгкими трёхлопастными пропеллерами. И на лёгких тележках и с более лёгкими моторами (503). Решающим является не абсолютная величина массы или мощности, а относительные – энерговооружённость,  тяговооружённость,  ускорение. Здесь, на лёгких аппаратах можно получать значения, превышающие более тяжёлых собратьев. Соответственно и «КИРДЫК» может наступать раньше 😱!

P/S: Вот в минувшие выходные, на лёгком «Skypper»-е после достаточно неглубоких манёвров с разворотом на горке (даже не «косая петля») акселерометр показал -0,3 +2,7. Естественно, это «мгновенные» значения, но пилот их даже не отследил, а вот гироскоп и обшивка крыла – вряд-ли!

 

[-сергей]

Много буков но вопросы остались.
Почему во время кирдыка пилот не осиливает переместить трапецию (телегу) в противоположную крену сторону?
Гироскопический момент от винта мизерен что бы создать такое продиводействие.
Куда девается эта сила при догрузке телеги?
Ведь тяжёлую телегу отклонить ещё труднее.

 

[-сергей]

Крен без виража, перегрузки, которая отклонила бы телегу в положение перпендикулярное крылу - нет, телега свешивается  вниз, а сил выдернуть 200-400 кг не хватит ни у кого.

Если это было бы так то телега уходила бы в крайнее левое положение. А таких свидетельств не было.

 

[levadelta]

Скажи, а на бреющем ты чем высоту рулишь, ручкой или чем-то еще? :о)

Нехимики наверное удивятся, но на80% газом. (В режиме полета над ровным полем, без перескакивания препятствий.) И тахометр на бреющем главнее всех остальных приборов.