Бочка рулон

Бочка с точки зрения законцовки крыла

Бочка самолет — это воздушный маневр, при котором совершает полный оборот как по продольной, так и по боковой осям, заставляя его следовать по винтовой траектории, приблизительно сохраняя исходное направление. Иногда его описывают как «комбинацию петли и переката ». ^[1] Перегрузка сохраняется положительной (но не постоянной) на объекте на протяжении всего маневра, обычно от 2 до 3 g и не менее 0,5 g . Крен бочки обычно путают с креном элеронов .

Этимология

Бочка названа так потому, что самолет, выполняющий этот маневр, выглядит так, как будто его колеса вращаются вокруг внутренней стенки цилиндра или воображаемой бочки, лежащей на боку. Более распространенная современная визуализация — представить самолет, пытающийся лететь по горизонтальному штопору вокруг линии направления движения. ^[2] Хотя этот маневр появился раньше, чем название, этот термин впервые был использован в 1917 году и приобрел популярность в начале 1930-х годов. ^[3]

Авиация

В авиации бочка - это пилотажный маневр, при котором самолет выполняет спиральный крен вокруг своего относительного движения вперед, при этом нос оказывается направлен вдоль исходной траектории полета. Выполняется комбинацией переката и петли. Маневр включает в себя постоянное изменение положения самолета носа ( ориентации ) по двум или, возможно, по всем трем осям. Он состоит из вращения вдоль оси тангажа (нос поворачивается вверх, в направлении, перпендикулярном крыльям) за счет применения руля высоты с последующим вводом элеронов для поворота самолета вдоль оси крена. Иногда используется руль направления, чтобы помочь крену по оси рыскания (нос поворачивается в сторону), путем поворота хвоста через верх. В средней точке (верхней) крена самолет должен лететь перевернутым, с носом, направленным примерно под прямым углом к общей траектории полета. Самолет также наберет высоту и отойдет на небольшое расстояние от первоначальной траектории полета. Летя перевернутым, самолет продолжает крен, снижаясь по высоте и возвращаясь на исходную траекторию полета. После завершения разворота самолет должен пролететь по той же траектории и примерно на той же высоте, на которой начался маневр. ^[4]

Термин «бочка» часто неправильно используется для обозначения любого крена самолета (см. крен элеронов , медленный крен или резкий крен ).

История

Бочка изначально называлась «боковым сальто». Впервые оно было исполнено в 1905 году Дэниелом Мэлони . он управлял планером, принадлежавшим Джону Джозефу Монтгомери Во время выставочного шоу , который был поднят на воздушном шаре, а затем выпущен. Во время этого конкретного шоу Мэлони сделал очень резкий разворот, в результате чего крылья деформировались, выполнив маневр совершенно случайно, но за ним быстро последовал его товарищ-летчик Дэвид Уилк, который сделал два бочки подряд; один слева, а другой справа. ^[5]

Вне соревнований по высшему пилотажу прототипы Boeing 367-80 и Concorde во время испытаний подвергались бочке. Боинг 367-80 дважды перекатился Тексом Джонстоном в ходе несанкционированного маневра во время демонстрации самолета Международной ассоциации воздушного транспорта над озером Вашингтон в Сиэтле. Конкорд несколько раз катали его летчики-испытатели, в том числе Жан Франки и Брайан Уолпол . ^[6] Avro Летчик-испытатель Роли Фальк перевернул Avro Vulcan во время демонстрации на авиашоу в Фарнборо 1955 года, набирая высоту во время маневра. ^[7]

Исполнение

Бочку в чистом виде, с точки зрения пилота, лучше всего рассматривать как перекат вокруг точки на горизонте, которая находится на расстоянии 45 градусов от траектории полета. ^{[ нужна ссылка ]} Начиная с горизонтального полета, пилот обычно выбирает такую точку на горизонте в качестве ориентира, которая обычно находится между носом и законцовкой крыла, через боковое окно (если у самолета есть боковые окна). Этой точкой может быть что угодно в этой области, например, отдаленное озеро, горная вершина или облако. Затем пилот потянет ручку управления назад, переводя самолет на короткий набор высоты. Когда нос проходит линию горизонта, пилот начинает подавать сигналы на элерон , что достигается перемещением ручки управления вправо или влево. По мере крена самолет будет продолжать наклоняться в направлении вектора подъемной силы . Пилоту необходимо будет тщательно контролировать скорость крена, удерживая нос под углом 45 градусов к контрольной точке на горизонте, пока нос очерчивает круг вокруг этой точки. Некоторым самолетам может потребоваться управление рулем направления , в то время как большинству мощных самолетов потребуется управлять только элеронами и рулем высоты . ^[8]^{[ нужна ссылка ]}

Когда самолет развернулся на 90 градусов, а крылья находятся в вертикальном положении, нос должен быть наклонен примерно на 45 градусов прямо над контрольной точкой. По мере того, как самолет продолжает переворачиваться вверх тормашками, он начнет выравниваться, и будет казаться, что горизонт поднимается вверх, навстречу носу. В полностью перевернутом положении самолет должен находиться ровно, а нос по-прежнему должен находиться под углом 45 градусов в сторону от контрольной точки, то есть на 90 градусов от исходной траектории полета. Когда нос опускается за горизонт, пилоту может потребоваться уменьшить давление руля высоты, чтобы избежать потери высоты за счет противодействия силе тяжести и потере подъемной силы. По-прежнему удерживая нос под углом 45 градусов от контрольной точки, самолет должен перейти в горизонтальный полет по той же траектории и на той же высоте, на которой начался маневр. При правильном выполнении контрольная точка должна оставаться в достаточно стационарном положении относительно плоскости, в то время как горизонт вращается вокруг нее. ^[9]^{[ самостоятельно опубликованный источник? ]}

Военная атака

В маневрировании воздушного боя , исторически известном как воздушный бой , термин «перекат ствола» может относиться к одному из многих маневров. Эти маневры часто называют просто бочками, но многие из них попадают в категорию «бочек смещения».

Бочка рулон

Сам по себе термин «бочка» чаще всего относится к винтовому крену по прямой траектории полета, цель которого состоит в том, чтобы замедлить относительное движение вперед (движение вниз по дальности полета) самолета. Это может помочь защитнику заставить атакующего, который обычно находится позади защитника, вылететь вперед, что называется промахом . Это также может помочь злоумышленнику предотвратить перерегулирование. Это часто вынуждает оба самолета продолжать серию кренов, известную как маневр «катящиеся ножницы» . Бочка также часто используется для проверки слепых зон, сохраняя при этом устойчивую траекторию полета.

Ножницы катящиеся

Катящиеся ножницы, также называемые вертикальными ножницами или просто «роликами», обычно являются нежелательным маневром как для нападающего, так и для защищающегося. Преимущество обычно получает самолет с более высокой скоростью разворота, особенно при вытягивании носа в верхней и нижней части виражей. Правильное размещение вектора подъемной силы во время маневра имеет решающее значение для предотвращения движения вперед относительно противника. Существует множество оптических иллюзий, которые влияют на способность пилота определять относительное положение противника, и легко допустить ошибки. Во время раскатки ножниц крайне сложно получить подходящий обжиговый раствор. Если у самолета тяговооруженность меньше единицы, каждый последующий крен будет ниже предыдущего, и пилоты смогут быстро оказаться на уровне земли. Любое преимущество обычно теряется первым пилотом, который пытается выйти из боя. ^[10]

Бочка с высокой перегрузкой

Перекат ствола с высокой перегрузкой — это последний оборонительный маневр, выполняемый, когда атакующий нашел подходящее решение для стрельбы. Маневр выполняется, когда атакующий находится очень близко, а перекат бочки, выполняемый обороняющимся, может вызвать промах. Маневр начинается с сокращения газа, увеличения скорости тормоза или очень сильного поворота, чтобы вызвать промах. Затем маневр выполняется путем приложения чрезмерного давления руля высоты и жесткого нажатия руля направления во время крена ствола, чтобы помочь при крене. Внезапное изменение относительной скорости движения вперед может привести к тому, что застигнутый врасплох атакующий вылетит перед защищающимся. В зависимости от ситуации перекат бочки с высокой перегрузкой можно выполнить «сверху», начав перекат, как обычный перекат бочки. Крен также можно выполнить «вниз», выполнив половину крена элеронов в перевернутое положение и начав крен бочки в перевернутом положении. ^[11]

Перемещение рулона

Существует множество маневров, которые можно назвать перекатами смещения. Крен смещения - это бочка, которая перемещает самолет вбок, смещая его с проектируемой траектории полета и перемещая на новую траекторию полета. В зависимости от того, как выполняется смещающий крен, он может обеспечить сдвиг вбок на параллельную траекторию полета или можно использовать более агрессивные крены для уменьшения радиуса разворота .

Перемещая истребитель в вертикальную плоскость, пилот может использовать гравитацию , чтобы помочь самолету выполнить разворот. В вертикальных или наклонных геометрических плоскостях поворот сверху будет намного медленнее, а радиус поворота будет намного меньше. И наоборот, радиус поворота в нижней части поворота будет намного больше, но скорость поворота будет выше. ^[12] В рулонах смещения в полной мере используется помощь силы тяжести. Перемещая истребитель в большую вертикальную плоскость, пилот может затем контролировать скорость крена и рыскания , чтобы обеспечить резкое уменьшение радиуса разворота, помогая атакующему предотвратить перелет и оставаться в пределах поворота защищающегося. В таком смещенном крене, также называемом «разворотом», используется трехмерная геометрия: выполняется полубочка в перевернутом положении, а затем выполняется вторая половина петли с очень небольшим креном, сохраняя вектор подъемной силы на одном уровне с вектором подъемной силы. защитник, когда самолет меняет направление. ^[13]

Рулон навеса

Рулон навеса — это простейшая форма рулона смещения. Крен используется для обеспечения бокового смещения при сохранении исходного курса. Маневр начинается как обычный бочек, но когда самолет почти переворачивается, пилот переводит рули высоты и элероны близко к нейтральному положению. Это называется «разгрузкой» и позволяет перевернутому самолету на мгновение лететь по довольно прямой дуге. Когда пилот достиг достаточного бокового смещения, он продолжает вторую половину бочки.

Этот тип крена называется креном купола, потому что он часто используется самолетом как способ быстро изменить положение, перекатываясь через верхнюю часть самолета и опускаясь с другой стороны. Перекаты купола часто используются в бою, чтобы сместить атакующего относительно траектории полета защищающегося. Атакующему, следующему внутри хода защищающегося, возможно, придется сместить самолет за пределы хода защитника, чтобы предотвратить пролет. Аналогичным образом, если следовать за поворотом защитника, который гораздо более маневренен, атакующий может оказаться не в состоянии поднять нос в подходящую огневую позицию. Используя разворот купола, атакующий может сместить самолет в сторону от траектории полета обороняющегося. Это приведет к тому, что траектории полета обоих самолетов пересекутся, используя геометрию для изменения цели атакующего. Перекаты с навесом часто используются атакующим, когда защитник меняет поворот, позволяя атакующему следовать за разворотом, сохраняя при этом правильное относительное положение. ^[14] В фильме о воздушных боях Первой мировой войны 1966 года «Синий Макс» показан переворот купола, выполняемый одним из пары немецких пилотов Luftstreitkräfte (персонажи Бруно Стахеля и Вилли фон Клюгерманна), оба летающие на истребителях Fokker Dr.I , незадолго до этого. трагический эпизод полета «сорвиголовы» под мостом в фильме. ^[15]

Валок смещения лаг

Перекат смещения лага , или «перекат лага», помогает улучшить огневую позицию атакующего самолета и способствует увеличению дальности. Атакующий выполняет перекат во время жесткой погони с поворотом, перекатываясь как вверх, так и от поворота. Обычно выполняемый немного медленнее, чем обычный бросок смещения, атакующий достигает надлежащего уменьшения радиуса поворота во время хода защищающегося или сразу за его пределами. самолета По завершении разворота, когда вектор подъемной силы направлен прямо на противника, пилот оттягивает ручку управления, повторно входя в поворот с возможностью занять лучшую огневую позицию. ^[16]^[17]^[18]

Атака с перекатыванием бочки

Атака с перекатом бочки — это военный маневр, который улучшает наступательную позицию атакующего и не позволяет атакующему промахнуться. В этом маневре обороняющийся нарушает одно направление, и атакующий выполняет перекат бочки в противоположном направлении. Атакующий тянет палку назад сильнее, чем при обычном перекате бочки, выполняя более крутую петлю, чем при перекате. Это трехмерный эквивалент поворота на 90 градусов, и атакующий завершает петлю, совершив три четверти переворота, направляя нос вдоль траектории полета защищающегося. ^[19]^[20]

Маневр выполняется, когда выброс неизбежен и не может быть исправлен обычным смещением. Гораздо более агрессивный, чем обычный перекат смещения, маневр начинается с небольшого перекатывания в направлении прорыва защитника, а затем резкого подтягивания вверх. Примерно в 30 градусах от горизонта пилот начинает перекат бочки в сторону от разрыва защитника, оказывая большее давление руля высоты, чем крен. При перевороте пилот использует силу гравитации в сочетании с управлением рулем направления, чтобы выровнять фюзеляжи обоих самолетов. Когда нос пройдет через горизонт, пилот выровняет вектор подъемной силы перед защитником, чтобы вернуть истребитель в правильную геометрическую плоскость, внутри поворота защитника. ^[20]

Успех атаки с перекатом бочки во многом зависит от способности самолета набирать высоту . ^[20] Когда нападающий падает, защищающийся может ответить, подтягиваясь вверх и перекатываясь, что приводит к перекатыванию ножниц. ^[10]

Руль направления

Маневр, очень напоминающий крутой бочек, — это крен руля направления. Крен руля направления отличается от крена бочонка как тем, что давление на ручку управления (руль высоты) обычно очень велико, так и тем, что вход элеронов удерживается в нейтральном положении на протяжении всего маневра. Вместо этого крен создается за счет бокового скольжения за счет применения руля направления в сочетании с рулем высоты. Самолет будет катиться в направлении руля направления. Это приведет к боковому скольжению самолета при крене, в результате чего нос будет направлен лишь под небольшим углом к траектории полета. Будет казаться, что самолет скользит почти вбок под небольшим углом по очень узкой спиральной траектории, больше похожей на воображаемую трубу, чем на бочку.

Скорость крена руля направления напрямую связана с углом атаки и числом Маха . Чем выше скорость и больше угол атаки; тем быстрее произойдет перекат. Перекат будет более эффективным, если ручку отвести назад до точки тряски (турбулентности, предшествующей срыву), и часто до максимума, который позволяют рули высоты.

Крен руля направления обычно более управляем, чем бочка, и может выполняться с гораздо более высокими скоростями крена, но обычно должен выполняться на очень высоких скоростях, чтобы произвести количество энергии, необходимое для выполнения скольжения на протяжении всего крена. Как правило, он более эффективен на боевых скоростях, чем бочка, из-за пониженной эффективности управления элеронами на более высоких скоростях. ^[21] Крен руля направления — это базовый маневр, используемый ракетами класса «воздух-воздух» и «земля-воздух» для корректировки курса в полете, часто придающий им беспорядочную траекторию полета, которая колеблется вокруг траектории цели. ^[22]

См. также

Ссылки

^ «Пилотажные фигуры» . Международный клуб пилотажа .
^ Расширенное управление самолетами, космическими кораблями и ракетами . Ашиш Тевари - Джон Уайли и сыновья, 2011 г., стр. 193.
^ Университетский словарь Merriam-Webster: одиннадцатое издание Merriam-Webster Inc., 2011 г., стр. 100
^ «Пилотажные фигуры» . Международный клуб пилотажа .
^ «Популярная наука» . гугл.com . Октябрь 1930 года.
^ Капитан Конкорда рассказывает о Бочке . Ютуб . 25 июня 2007 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г.
^ «P1 появляется в Фарнборо: сюрприз, пропущенный толпой», Manchester Guardian , 6 сентября 1955 г., стр. 1.
^ «Система управления полетом» . www.cfinotebook.net . Проверено 27 октября 2021 г.
^ Инструкция по летной эксплуатации пилота Douglas A-1H Skyraider ВМС США, 2008 г., 4-17.
^ Перейти обратно: ^а ^б Ножницы роликовые — P-12220034 . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ Ролик с высокой перегрузкой - P-12220045 . Архивировано 27 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ Вертикальное маневрирование — P-12220016 . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ Рулон смещения . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ Развороты . Архивировано 7 ноября 2011 года в Wayback Machine .
^ Кадры ПОЛЕТА Blue Max – показаны знаменитые сцены, где трипланы сражаются на дуэли, пролетая под мостом!! . blue-max-triplane.org. 1966 год. Событие происходит с 3:32 до 3:42 . Проверено 14 июня 2014 г.
^ Иллюстрированное руководство по бою современных истребителей Майка Спика. Прентенс Холл Трейд, 1987, стр. 147.
^ Аллигатор Южного МОА . Архивировано 25 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ «Школа ACM больного: объяснение маневров» . Архивировано из оригинала 31 августа 2009 г. Проверено 12 февраля 2010 г.
^ Иллюстрированное руководство по бою современных истребителей Майка Спика. Прентенс Холл Трейд, 1987.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Атака с перекатом ствола . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .
^ McDonnell Douglas T-45 Gosthawk: Руководство по летной эксплуатации 2 Командования воздушных систем ВМС США, 1997. Страница IV-11-7.
^ Современная техника проектирования жидкостных ракетных двигателей Дитера К. Хузеля, Дэвида Х. Хуанга. Американский институт аэронавтики и астронавтики, 1992, с. 99, ISBN 1-56347-013-6 .

[1] «Пилотажные фигуры» . Международный клуб пилотажа .

[2] Расширенное управление самолетами, космическими кораблями и ракетами . Ашиш Тевари - Джон Уайли и сыновья, 2011 г., стр. 193.

[3] Университетский словарь Merriam-Webster: одиннадцатое издание Merriam-Webster Inc., 2011 г., стр. 100

[4] «Пилотажные фигуры» . Международный клуб пилотажа .

[5] «Популярная наука» . гугл.com . Октябрь 1930 года.

[6] Капитан Конкорда рассказывает о Бочке . Ютуб . 25 июня 2007 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г.

[7] «P1 появляется в Фарнборо: сюрприз, пропущенный толпой», Manchester Guardian , 6 сентября 1955 г., стр. 1.

[8] «Система управления полетом» . www.cfinotebook.net . Проверено 27 октября 2021 г.

[ReferenceA-9] Инструкция по летной эксплуатации пилота Douglas A-1H Skyraider ВМС США, 2008 г., 4-17.

[tpub.com-10] Перейти обратно: ^а ^б Ножницы роликовые — P-12220034 . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .

[11] Ролик с высокой перегрузкой - P-12220045 . Архивировано 27 августа 2009 года в Wayback Machine .

[12] Вертикальное маневрирование — P-12220016 . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .

[13] Рулон смещения . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .

[14] Развороты . Архивировано 7 ноября 2011 года в Wayback Machine .

[15] Кадры ПОЛЕТА Blue Max – показаны знаменитые сцены, где трипланы сражаются на дуэли, пролетая под мостом!! . blue-max-triplane.org. 1966 год. Событие происходит с 3:32 до 3:42 . Проверено 14 июня 2014 г.

[16] Иллюстрированное руководство по бою современных истребителей Майка Спика. Прентенс Холл Трейд, 1987, стр. 147.

[17] Аллигатор Южного МОА . Архивировано 25 августа 2009 года в Wayback Machine .

[352ndfightergroup.com-18] «Школа ACM больного: объяснение маневров» . Архивировано из оригинала 31 августа 2009 г. Проверено 12 февраля 2010 г.

[19] Иллюстрированное руководство по бою современных истребителей Майка Спика. Прентенс Холл Трейд, 1987.

[ReferenceB-20] Перейти обратно: ^а ^б ^с Атака с перекатом ствола . Архивировано 28 августа 2009 года в Wayback Machine .

[21] McDonnell Douglas T-45 Gosthawk: Руководство по летной эксплуатации 2 Командования воздушных систем ВМС США, 1997. Страница IV-11-7.

[22] Современная техника проектирования жидкостных ракетных двигателей Дитера К. Хузеля, Дэвида Х. Хуанга. Американский институт аэронавтики и астронавтики, 1992, с. 99, ISBN 1-56347-013-6 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

v т и Высший пилотаж
Aircraft	List of aerobatic aircraft
Competitions	European Gliding Championships FAI European Aerobatic Championships FAI World Aerobatic Championships FAI World Grand Prix Red Bull Air Race World Championship World Gliding Championships
Maneuvers	Loop (inside & outside) Aileron roll Barrel roll Cuban eight Falling leaf Hesitation roll Immelmann turn Kulbit Lomcovak Cobra maneuver Slip Spin Split S Stall turn/hammerhead Tailslide Scissors Whifferdill turn Zurabatic cartwheel
Organizations	British Aerobatic Association Fédération Aéronautique Internationale (Aresti Catalog) International Aerobatic Club International Miniature Aerobatic Club
Pilots	Cecilia R. Aragon Hannes Arch Princess Basmah Bani Ahmad Lincoln J. Beachey Péter Besenyei Ladislav Bezák Marta Bohn-Meyer Cristian Bolton Paul Bonhomme Pip Borrman Mikaël Brageot Kirby Chambliss Julie Clark Marion Cole Vicki Cruse Mario de Bernardi Giovanni De Briganti Tommaso Dal Molin Glen Dell Matthias Dolderer Wilhelm Düerkop Walter Extra Markus Feyerabend Gerhard Fieseler Jozef Gabris Michael Goulian Matt Hall Wayne Handley Ray Hanna Charlie Hillard Bob Hoover Bevo Howard Nicolas Ivanoff Nader Jahanbani Petr Jirmus Steve Jones Jurgis Kairys Svetlana Kapanina Sándor Katona Petr Kopfstein Charlie Kulp Anatoly Kvochur Nigel Lamb Amanda Lee Jim LeRoy François Le Vot Leo Loudenslager Nancy Lynn Alejandro Maclean Pete McLeod Jerzy Makula Stanisław Makula Mikhail Mamistov Mike Mangold Scott Manning Catherine Maunoury Yoshihide Muroya Pyotr Nesterov Alexandr Panfierov Ivy May Pearce Adolphe Pégoud František Peřina Tom Poberezny Peter Podlunšek Maciej Pospieszyński Sergey Rakhmanin Amelia Reid Olaf Schmidt Art Scholl Klaus Schrodt Betty Skelton Erde Skip Stewart Martin Šonka Gene Soucy Chris Sperou Victor Tchmal Reinhold Tiling Ferenc Tóth Sean D. Tucker Nick Turvey Ernst Udet Gabor Varga Juan Velarde Frank Versteegh Pavel Vlasov Patty Wagstaff Kermit Weeks Neil Williams Walter Wolfrum Janusz Żurakowski
Other	3D Radio control