Пилотаж

Автор:

27 июля 2014 12:18

Метки: авиация акробатика горки кобры кульбит летчиков пилотаж пилотирование пилоты самолет техники управлением фигуры

4220

Друзья все мы сталкивались на авиашоу, в фильмах или кто-то по работе с терминами как: фигура высшего пилотажа, бочка, угол атаки и т.д., - авиация, в том или ином ее воплощении, всегда была насыщена терминами, понятиями и причем с завидной регулярностью пополняется ими и по сей день.
Давайте попробуем, нужным курсом выстроить наши знания и расписать по части пилотажа.
Пилота́ж (фр. pilotage) — пространственное маневрирование летательного аппарата, имеющее своей целью поражение противника или выполнение фигур в воздухе.

Фигурой пилотажа принято называть движение летательного аппарата (ла) по заранее определённой траектории, при этом ему придаются положения, не свойственные горизонтальному полёту. Из отдельных фигур формируются комплексы, которые демонстрируются на авиашоу и соревнованиях.
Пилотаж принято различать по степени сложности на простой, сложный и высший, по количеству участвующих летательных аппаратов — на одиночный и групповой.
Техника совершенствуется, то что еще 15-20 лет назад казалось невозможным, сегодня уже воспринимается как должное и повседневное. Деление фигур пилотажа по сложности также меняется по мере того, как совершенствуются летательные аппараты. Многие фигуры, которые сейчас относят к простому и сложному пилотажу, раньше считались высшим пилотажем.
Фигуры простого пилотажа
Вираж (с креном до 60°)
В авиации вираж — это фигура простого пилотажа, при выполнении которой летательный аппарат, двигаясь поступательно, разворачивается в горизонтальной плоскости на 360°. Часть виража, имеющая цель изменение направления движения на угол, меньший 360°, называется разворотом. Вираж с постоянной скоростью и углом крена называется установившимся; установившийся вираж без бокового скольжения — правильным. Предельным называется вираж, для выполнения которого на заданной высоте при максимальном крене и максимальной эксплуатационной перегрузке использована вся мощность двигательной установки летательного аппарата. Время выполнения виража и его радиус — основные характеристики маневренных возможностей самолёта в горизонтальной плоскости.

Горизонтальная восьмёрка - фигура простого пилотажа, представляет собой замкнутую траекторию в горизонтальной плоскости, комбинацию двух виражей, правого и левого, без потери и без набора высоты.

Спираль - фигура пилотажа, в процессе которой самолёт движется по спиральной траектории на эксплуатационных углах атаки с набором высоты или со снижением, понятие нисходящей или восходящей спирали думаю не нуждаются в объяснении.

Пикирование (с углами пикирования до 45°) – положительный тангаж с уменьшением угла наклона носовой части. Ну и термин Тангаж - (фр. tangage — килевая качка) — угловое движение летательного аппарата относительно главной (горизонтальной) поперечной оси инерции. Угол тангажа — угол между продольной осью летательного аппарата и горизонтальной плоскостью.

Горка (с углами кабрирования до 45°) - фигура пилотажа, при выполнении которой летательный аппарат набирает высоту с постоянным углом наклона траектории. Выполнение горки, как правило, приводит к потере скорости.

Боевой разворот - один из видов маневрирования самолёта. Представляет собой быстрый разворот на 180° с набором высоты. Применяется при необходимости быстро изменить направление полета на 180° и одновременно набрать высоту. Набор высоты при выполнении боевого разворота производится в основном за счёт запаса кинетической энергии движения (запаса скорости).

Фигуры сложного пилотажа
Переворот — фигура сложного пилотажа, при которой самолёт поворачивается вокруг продольной оси на 180° с прямолинейного полёта в перевёрнутый относительно горизонта с последующим движением по нисходящей траектории в вертикальной плоскости и выходом в горизонтальный полёт в направлении, обратном входу. Также известен как «обратный иммельман» (немецкий лётчик-ас Макс Иммельман (1890—1916))

Мёртвая петля в авиации — фигура сложного пилотажа в виде замкнутой петли, в России известная также как «петля Нестерова». Представляет собой замкнутую петлю в вертикальной плоскости. Петля называется правильной, если все точки её траектории лежат в одной вертикальной плоскости. Своё название — «мёртвая» — получила из-за того, что некоторое время была рассчитана только теоретически на бумаге и практически не выполнялась. До П. Н. Нестерова даже горизонтальные развороты на самолётах делали без крена «блинчиком». Его заслуга в том, что он начал использовать подъёмную силу крыла для манёвра и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Он так доверял своим расчётам, что перед выполнением «мёртвой петли» даже не пристегнулся ремнями к самолёту. Расчёты оказались правильными и в верхней точке петли он не выпал, как предостерегали некоторые, — центробежная сила прижимала лётчика к сиденью. Первые попытки выполнить эту фигуру пилотажа осуществлялись на заре авиации на самолётах, которые не выдерживали возникающих при этом перегрузок и разрушались, пилоты обычно не выживали. Впервые в мире выполнена 27 августа (9 сентября) 1913 года в Киеве над Сырецким полем П. Н. Нестеровым на самолёте «Ньюпор-4» с двигателем «Гном» в 70 л. с. Этим манёвром Нестеров положил начало высшему пилотажу.

2014-07-27T12:18:09+04:00

Мёртвая петля в авиации — фигура сложного пилотажа в виде замкнутой петли, в России известная также как «петля Нестерова». Представляет собой замкнутую петлю в вертикальной плоскости. Петля называется правильной, если все точки её траектории лежат в одной вертикальной плоскости.
Своё название — «мёртвая» — получила из-за того, что некоторое время была рассчитана только теоретически на бумаге и практически не выполнялась. До П. Н. Нестерова даже горизонтальные развороты на самолётах делали без крена «блинчиком». Его заслуга в том, что он начал использовать подъёмную силу крыла для манёвра и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Он так доверял своим расчётам, что перед выполнением «мёртвой петли» даже не пристегнулся ремнями к самолёту. Расчёты оказались правильными и в верхней точке петли он не выпал, как предостерегали некоторые, — центробежная сила прижимала лётчика к сиденью. Первые попытки выполнить эту фигуру пилотажа осуществлялись на заре авиации на самолётах, которые не выдерживали возникающих при этом перегрузок и разрушались, пилоты обычно не выживали. Впервые в мире выполнена 27 августа (9 сентября) 1913 года в Киеве над Сырецким полем П. Н. Нестеровым на самолёте «Ньюпор-4» с двигателем «Гном» в 70 л. с. Этим манёвром Нестеров положил начало высшему пилотажу.

Бо́чка — фигура пилотажа, при выполнении которой самолёт поворачивается относительно продольной оси на 360° с сохранением общего направления полета. По типу выполнения может быть быстрой и медленной, по числу оборотов — одинарная, полуторная и многократная, по наклону траектории полёта — горизонтальная, восходящая и нисходящая.

Поворот на горке - фигура пилотажа, состоящая из последовательно выполняемых горки, pазворота 180° без поворота вокруг продольной оси и пикирования в направлении, обратном направлению горки (Ранверсман)

Хаммерхед – горка (близкая к 90°), падение скорости до минимально допустимых значений (у каждого ла она своя), разворот на 180° без поворота вокруг продольной оси и пикирования в направлении, обратном направлению горки.

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; неуправляемое движение самолёта на закритических углах атаки. При этом самолёт переходит на режим авторотации. Штопору предшествует потеря скорости и сваливание. Штопор самолёта является одной из наиболее трудных фигур сложного пилотажа.
Впервые случайный выход из штопора осуществил британский авиатор Уилфред Парк. В августе 1912 года. Впервые преднамеренный ввод самолёта в штопор на аэроплане осуществил 24 сентября 1916 российский военный лётчик Константин Константинович Арцеулов, внук художника-мариниста Ивана Айвазовского. На высоте 2000м он два раза подряд вводил машину в штопор и благополучно выводил.
Штопор подразделяется по виду: нормальный (прямой) и перевёрнутый (обратный)
По углу наклона продольной оси самолёта к горизонту: крутой, пологий и плоский.
По направлению движения самолёта:левый штопор и правый штопор.
По степени изменения средних параметров движения самолёта в штопоре от витка к витку:установившийся (устойчивый) и неустановившийся (неустойчивый).
По характеру изменения параметров движения самолёта в процессе выполнения одного витка:равномерный и колебательный штопор.

Жестче всего это виглядит из кабины:

Ну а вот позитивчик:

Многие фигуры сложно пилотажа, из «учебника» опустил в данном посте, так как по своей сути это простые фигуры пилотажа, но выполненны на предельных (сверх) режимах: больших величин крена, угла; а также фигуры симбиоза – то есть совмещенные.

Фигуры высшего пилотажа.
Кобра (первый исполнитель — Игорь Волк, впервые публично исполнил Виктор Пугачёв в 1989 году) - фигура высшего пилотажа, которая демонстрирует управление тангажом в динамике полёта, стабильность на больших углах атаки и возможности сверхманёвренности реактивного самолёта.
Способные выполнять данную фигуру самолеты:
Су-27
Су-30
Су-33
Су-27М
Су-35
Су-37 (с углами атаки до 150-180°)
МиГ-29ОВТ
МиГ-35
Lockheed/Boeing F-22 Raptor
F-15 STOL/MTD
F-16 VISTA
Eurofighter Typhoon
McDonnell Douglas F/A-18
Saab 35 Draken
Saab 39 Gripen
Dassault Rafale
ПАК ФА (впервые продемонстрирована на авиасалоне МАКС-2013)

Колокол (первый исполнитель — Анатолий Квочур, так же фигура имеет название — Колокол Квочура) - фигура высшего пилотажа, при которой самолёт находится носом вверх на нулевой скорости, после чего, проседая вниз, опрокидывается носом вниз, имитируя раскачку языка колокола. После того как самолёт проходит нулевую скорость (то есть скорость изменяется от заданной скорости ввода до нулевой), при падении на «хвост» скорость имеет незначительную отрицательную величину, а после опрокидывания носа вниз увеличивается до скорости вывода в горизонтальный полёт. Долгое время «колокол» считался фигурой, доступной только винтовым самолётам, так как большинство реактивных двигателей не могут работать на больших углах атаки. Впервые фигура была представлена в 1988 году на авиасалоне в английском Фарнборо. За штурвалом истребителя четвертого поколения МиГ-29 сидел летчик-испытатель Анатолий Квочур. Первыми реактивными самолётами, сумевшими выполнить «колокол», стали советские истребители Су-27 и МиГ-29. В настоящее время эта фигура также выполняется и американскими истребителями F-16, F/A-18 и F-22.

2014-07-27T12:18:09+04:00

Колокол (первый исполнитель — Анатолий Квочур, так же фигура имеет название — Колокол Квочура) - фигура высшего пилотажа, при которой самолёт находится носом вверх на нулевой скорости, после чего, проседая вниз, опрокидывается носом вниз, имитируя раскачку языка колокола. После того как самолёт проходит нулевую скорость (то есть скорость изменяется от заданной скорости ввода до нулевой), при падении на «хвост» скорость имеет незначительную отрицательную величину, а после опрокидывания носа вниз увеличивается до скорости вывода в горизонтальный полёт.
Долгое время «колокол» считался фигурой, доступной только винтовым самолётам, так как большинство реактивных двигателей не могут работать на больших углах атаки. Впервые фигура была представлена в 1988 году на авиасалоне в английском Фарнборо. За штурвалом истребителя четвертого поколения МиГ-29 сидел летчик-испытатель Анатолий Квочур. Первыми реактивными самолётами, сумевшими выполнить «колокол», стали советские истребители Су-27 и МиГ-29. В настоящее время эта фигура также выполняется и американскими истребителями F-16, F/A-18 и F-22.

Хук - фигура высшего пилотажа с использованием режима сверхманёвренности,представляет собой несколько видоизменённый и дополненный большей сложностью манёвр «Кобра».Суть этой фигуры высшего пилотажа заключается в том, чтобы применив аэродинамическое торможение, как это видно в фигуре высшего пилотажа «Кобра», развернуться и уйти от противника на значительное расстояние. Сам манёвр «Хук» является весьма сложным в своём исполнении, ведь самолёт требуется ещё развернуть в воздухе, причём отсчёт здесь идёт на доли секунд.

Чакра Фролова (кульбит) — впервые выполнил Евгений Иванович Фролов в 1995 г. на самолёте Су-37 - разворот в плоскости тангажа на 360° с чрезвычайно малым радиусом, своеобразный воздушный кульбит. При выполнении этой фигуры самолет делает «мёртвую петлю» малого радиуса и на очень малых скоростях полета, практически разворачиваясь вокруг своего хвоста. Эту фигуру можно выполнить только на самолетах с отклоняемым вектором тяги (Су-37 (на котором она и была впервые продемонстрирована Евгением Фроловым), Су-30МК и МиГ-29ОВТ). Возможность выполнения другими ла данной фигуры высшего пилотажа не известна.

Должен сказать что достаточно сложно найти видео вычлененное из общей картины описывающее тот или иной элемент, по этому воспользовался материалами из видеоблога на youtub.com SkovorodkerTV (вроде как - это ликбез для игроков компьютерной игры), где-то использовал картинки.
Определения взяты из: Каталог фигур высшего пилотажа Арести ФАИ = FAI Aresti Aerobatic Catalogue. — Federation Aeronautique Internationale, 2002.
Некоторые определения упростил и описал более понятным языком, исключающим жесткую терминологию.

Ну и от себя добавлю: За каждой фигурой (не важно какой сложности) стоит человек, и причем не один. Все это - это тысячи часов работы и тренировок, отвага и смелость, прогресс и развитие, борьба и выживание. Это впечатляет и заставляет раскрывать рты при виде зрелища на авиашоу как детей, так и их родителей. Надеюсь пост хотя бы на «ничётак».
Ну а это для закрепления материала, думаю после прочтения Вам, уважаемые фишкари, удастся все фигуры по нижеследующим видео разложить по полочкам: