Авиация и космонавтика 1994 05-06 - [8]
,Если вы знакомы с воздействием гипоксии в полете, напишите нам подробно об этой ситуации. Ваша информация будет полезной и для других авиаторов.
Наш адрес: 125190, Москва, а/я 128.
Международный фонд авиационной безопасности. Центр добровольных сообщений.
Тел.: 212-63-42 (круглосуточно);
155-12-74.
Факс: 212-20-42.
Обледенение
Полковник В. ЕРШОВ, кандидат военных наук, военный летчик 1-го класса; полковник запаса В. АЛЕЩЕНКО, кандидат технических наук
Ан-12, пробивая мощную облачность, заходил на посадку. При выпуске закрылков самолет, неожиданно «клюнув носом», начал быстро терять высоту. Рефлекторно взяв штурвал на себя, командир экипажа приказал убрать шасси и закрылки, плавно увеличил частоту вращения двигателей. На высоте 50 м Ан-12 перешел в горизонтальный полет. «Включить противообледенительную систему», – была следующая команда. Самолет, пройдя над ВПП, ушел на второй круг.
Тем временем другая машина вырулила на старт. Командир экипажа запросил разрешение на взлет.
– Взлет разрешаю! – ответил руководитель полетов.
При достижении установленной скорости пилот привычным движением взял штурвал на себя, но нос самолета не поднимался. Летчик перевел двигатели на режим малого газа и включил экстренное торможение. Самолет остановился в конце ВПП.
Рис. 1. Изменение несущих свойств самолета при обледенении (для сравнения сплошной линией показан необледенелый самолет)
Причина описанных предпосылок к летным происшествиям одна – обледенение, приведшее к изменению аэродинамических характеристик самолета. Однако в технических описаниях эти характеристики, с учетом обледенения, не приведены, что затрудняет изучение физической сущности поведения ЛА при обледенении и особенностей его пилотирования.
Обледенение передних кромок крыла и оперения ведет прежде всего к искажению формы профилей их сечений, а это в свою очередь – к изменению подъемной силы и силы лобового сопротивления (коэффициентов С>уa и С>xa).
При убранных закрылках и увеличении углов атаки до 10-15° обледенение слабо влияет на изменение зависимости Сya (a). С ростом значений углов атаки зависимости Сya(a) у обледенелого и у необледенелого самолета начинают существенно различаться. Наличие льда на крыле приводит к уменьшению критического угла атаки на 2-3°, а максимального значения коэффициента подъемной силы – на 8-10%.
При полете же с закрылками, отклоненными во взлетное (δ>з1) или посадочное ( δ>з2) положение, обледенение оказывает более существенное влияние на коэффициент подъемной силы (рис. 1). Поскольку выпуск закрылков увеличивает не только кривизну профилей сечений крыла, но и его угол атаки, уменьшение подъемной силы в условиях обледенения самолета из-за скосов потока ведет к повышению скорости планирования и посадочной, что в свою очередь увеличивает длину пробега самолета.
Обледенение ведет к повышению сопротивления трения и давления из-за того, что шероховатости ледяного нароста вызывают турбулентность воздушного потока. Это увеличивает безындуктивное сопротивление на малых скоростях (рис. 2), а также силу индуктивного лобового сопротивления. Причина – увеличение угла атаки летчиком для сохранения требуемого значения подъемной силы, что в свою очередь вызывает увеличение скоса потока за крылом и отклонение истинной подъемной силы назад.
С ростом скорости полета интенсивность и степень обледенения самолета уменьшаются, что ведет к изменению коэффициентов С>xa и С>ya и улучшению его аэродинамического качества. При больших скоростях полета обледенение вследствие кинетического нагрева становится невозможным.
Рис. 2. Влияние обледенения (показано пунктиром) на коэффициент безындуктивного лобового сопротивления
Обледенение самолета наиболее вероятно на приборных скоростях менее 600 км/ч. Такие значения скоростей выдерживаются при взлете и посадке, а также при полетах транспортных самолетов на режимах максимальной дальности.
Главная опасность при взлете на обледенелом самолете заключается в возникновении преждевременного и резкого срыва потока с крыла. Летчик, видя, что самолет при достижении заданной скорости не отрывается от ВПП, берет штурвал на себя («подрывает») самолет) и тем самым увеличивает a. При этом достигается потребное значение С>ya отр , но уже на таком угле атаки, который для обледенелого самолета является критическим. Если такая машина и оторвется от земли, то в дальнейшем даже при самом незначительном увеличении % произойдут общий срыв воздушного потока с крыла, уменьшение С>ya и сваливание самолета.
Если же при достижении V>y отр летчик не увеличивает угол атаки, а продолжает разбег до большей скорости (при условии, что длина ВПП позволяет это сделать), то в таком случае самолет может оторваться от земли. Однако после этого еще предстоит преодолеть препятствия в воздушном коридоре подхода. Из- за ухудшенной скороподъемности траектория набора высоты на обледенелом самолете более пологая, что будет вынуждать летчика увеличивать угол атаки, а это может привести к преждевременному срыву потока с крыла.
