Згідно з визначенням, віраж - це вигнутий політ літака в горизонтальній площині з розворотом на 360 градусів. Все що менше цього - просто розворот. Очевидно англійську мову значно біднішими російського, тому західна термінологія не робить різниці між віражами і розворотами, всі вони називаються turns.

Віражі і розвороти з креном до 45 градусів є дрібними (shallow), а починаючи з 45 градусів - глибокими (steep). На відміну від дрібних, глибокі розвороти застосовуються досить рідко. Виконання Steep Turn в звичайному, чи не екзаменаційному, польоті найчастіше обумовлено бажанням швидко змінити напрям руху на 180 градусів. Наприклад, для ухилення від зіткнення з іншим літальним апаратом або висотним перешкодою (таким як гірський схил або телекомунікаційна вежа). Глибокий віраж може знадобитися і для того, щоб уникнути входу в густу хмарність, зону опадів або обмерзання. Але врахуйте: ваш маневр повинен бути завершений до того, як ви опинитеся в умовах недостатньої видимості. В іншому випадку ви гарантовано втратите просторове орієнтування і потрапите в круту спадну спіраль, для виведення з якої не вистачить висоти - така сумна статистика. Тому в умовах недостатньої видимості крен більше 30 градусів не допускаються. Якщо ваш приладовий наліт невеликий, то не перевищуйте 15-20 градусів.

Також Steep Turns (Exercise 9 в Канадському Кулпі) - це досить безпечний, але вельми дохідливий спосіб пояснити курсанту, що хороше самопочуття в польоті, а також комфорт і затишок в кабіні є вельми крихкою ілюзією. Буквально одне рух штурвалом відокремлює нас від перевантаження n = 2, якою може виявитися цілком достатньо для тимчасової просторової дезорієнтації льотчика і придушення його здатності до осмислених дій.

Для того щоб льотчик був все ж готовий боротися за своє життя і життя своїх пасажирів, його і мучать цими помірними навантаженнями в віражах і штопор. Деякі навіть починають отримувати від цього задоволення і з часом стають вищої льотної кастою - пілотажнікамі. Ви теж можете спробувати, але не забудьте в перший політ на виконання фігур складного пілотажу взяти з собою пакетик. Раптом знадобиться. :)

Повернемося до виконання звичайного віражу. Для початку згадаємо, що сила, яка змушує літак повертати, називається доцентровою. Але звідки вона береться в повітрі? Дійсно, взяти її там немає звідки, хіба що ... змусити підйомну силу діяти не тільки в вертикальному, а й в бічному напрямку (до центру віражу). Саме це і відбувається в реальності: при створенні крену один з векторів підйомної сили (Y * cos y) як і раніше утримує вагу літака в повітрі, а другий вектор (Y * sin y) викривляє траєкторію польоту, тобто служить доцентровою силою.

Мал. 1 Схема сил, що діють на літак на віражі (вид спереду)

З цього випливає ряд цікавих висновків:

1. Для того щоб літак не знижувався в віражі (тобто виконувалося рівність G = Y * cos y), необхідно збільшити підйомну силу Y, і тим більше, чим більше кут крену в віражі.

2. Збільшення підйомної сили Y при незмінному вазі літака G забезпечує зростання перевантаження (це випливає з формули перевантаження n = Y / G).

3. Якщо літак не знижується (тобто виконується рівність G = Y * cos y), то діюча на нього перевантаження дорівнює n = Y / G = Y / Y * cos y = 1 / cos y. Таким чином, величина перевантаження в правильному віражі визначається тільки кутом крену.

Останній висновок варто запам'ятати особливо добре, як і те, що він дійсний тільки для правильних врожай, тобто виконаних без всякого ковзання .

Дозвольте утриматися від розбору фізики неправильних врожай: як льотчику вам це навряд чи стане в нагоді, оскільки виконання неправильних врожай в звичайних умовах офіційно вважається «результатом помилкових дій льотчика», а акробатичні польоти ми тут не розглядаємо.

Так як перевантаження наростає по закону, оберненопропорційному косинусу кута крену, то неважко помітити, що в дрібних ворожих від 0 до 45 градусів вона відносно невелика, а потім починає стрімко наростати (див. Рис. 2).

Мал. 2 Залежність перевантаження на віражі від кута крену

Якщо ви багато літали на комп'ютерних симуляторах, таких як Microsoft Flight Simulator або X-Plane, то напевно звертали увагу на мутнеющего або червоніє екран, як би відображає погіршення стан льотчика при багаторазовій перевантаження. На мій погляд, ніякі «художні засоби» не здатні реалістично передати вплив перевантаження на організм людини в повній мірі. Ваше самопочуття буде значно гірше, ніж ви очікуєте, і його погіршення настане значно раніше, ніж показано в симуляторі.

Грубо кажучи, якщо при нахилі в 60 градусів симулятор ще нічим не видає наявність перевантаження, то в реальності ви вже будете насилу рухати руками, ваша голова буде сама собою схилятися на груди, і в голові буде порожньо-порожньо (просто тому, що майже вся кров віділлє від неї до ніг). Може бути, все не так вже й драматично, як я описав, і ви збережете здатність боротися з перевантаженням в глибокому віражі, але будьте готові до того, що Steep Turns не стануть вашим найулюбленішим вправою.

На щастя, канадці не вимагають виконання віражів з креном 60 - вони задовольняються 45 градусами, що не так вже й страшно: перевантаження в 1.5 одиниці переноситься легко. Проте, виконання навіть таких віражів вимагає багаторазових тренувань, концентрації уваги і координації рухів.

Отже, в чому, власне, головна проблема при виконанні віражу? Як вже пояснювалося вище, в правильному віражі вага літака G утримується в повітрі одним з векторів підйомної сили (Y * cos кута крену). Функція косинуса робить цей вектор тим менше, чим більше кут нахилу. При будь-якому нахилі, відмінному від нуля, цього вектора буде вже недостатньо, щоб утримувати вагу літака в горизонтальному польоті, якщо тільки не збільшити підйомну силу. А як її збільшити? У нас тільки два шляхи: збільшити швидкість або збільшити кут атаки.

Парадокс в тому, що якщо для збільшення швидкості потрібно збільшити режим роботи двигуна, то в разі збільшення кута атаки збільшиться і аеродинамічний опір, що знову ж таки потребують деякого збільшення режиму (або призведе до небажаного падіння швидкості).

Таким чином, теоретично, виконуючи будь-правильний віраж, ми повинні збільшити режим роботи двигуна. Практично, при виконанні дрібних врожай це не робиться, оскільки зниження літака в таких ворожих буде абсолютно незначним - менше похибок в пілотуванні і атмосферних впливів на літак. А ось в глибоких віражах додавання режиму абсолютно необхідно.

Відповідно, в глибокому віражі нам необхідно не тільки створити і витримувати заданий крен, строго контролюючи ковзання літака, але також додати режим роботи двигуна і, як правило, збільшити кут атаки. Звучить не складно? Відмінно! Додайте до цього висновок з віражу в межах +/- 10 градусів за курсом і контроль висоти в межах 100 FT. Інструктори ще вимагають зберігати візуальну обачність в процесі виконання віражу, але я не вірю, що вони самі вірять в можливість цього.

Набравши 3000 футів AGL, виконуємо так званий HALT-check (Harness and Hatches, Area and Altitude, Loose objects, Traffic and Terrain). Тобто перевіряємо, що ремені застебнуті, двері і вікна закриті, тренувальна зона і висота задовольняють вимогам безпеки, в салоні немає незакріплених об'єктів (типу валяється ззаду важенного вогнегасника, здатного вдарити пілота по голові) і поблизу немає інших літаків або перешкод (гори, телекомунікаційні вишки і т.п.). Для того щоб краще роздивитися в пошуках інших літаків, виконуємо так званий S-turn (90 градусів в одну сторону і 90 в іншу), в процесі візуально скануємо навколишній простір. Врахуйте, невиконання HALT-check і safety-turn є fail item, тобто веде до провалу льотного іспиту.

Тепер можна приступати до маневру Steep Turn для PPL (про відмінності віражу для CPL я розповім трохи нижче). Робиться це так:

1. Запам'ятовуємо курс введення / виведення в маневр по Heading Indicator (для зручності можна використовувати задавача курсу heading bug, якщо він є). Введення в віраж здійснюємо тільки тоді, коли літак добре тріммірован і знаходиться точно на заданих курсі і висоті. Будь-які відхилення цих параметрів слід усунути, і тільки потім починати маневр.

2. Впевненим рухом штурвала вводимо літак в віраж в задану екзаменатором сторону (лівий або правий віраж). Одночасно з цим натискаємо на педаль керма напряму в ту ж сторону.

3. Практично відразу після введення в маневр додаємо режим роботи двигуна «на слух» (дивитися на тахометр буде зовсім ніколи). Не варто давати злітний режим - на Цессна 150 достатньо додати приблизно 200 оборотів.

4. Уважно стежимо за авіагоризонт. Коли його основний index (маленька червона стрілка по центру) покаже крен в 45 градусів (це приблизно посередині між ризиками 30 і 60 на «синьому небі») - зупиняємо подальше збільшення крену зворотним рухом штурвала і педалі. Не перестарайтеся з цим: крен в 45 градусів повинен залишатися постійним, і кулька повинен бути в центрі покажчика ковзання.

5. Киньте погляд вперед на горизонт і постарайтеся запам'ятати кут між ним і капотом. Кажуть, це допомагає зберігати крен постійним. Можливо, що і так.

6. Ось тепер саме час поглянути на висотомір. Швидше за все, висота вже почала падати. Можливий і зворотний варіант - вона збільшилася, якщо ви сунули режим занадто сильно. Слід зупинити падіння / зростання висоти штурвалом, вибравши його або віддавши від себе за потребою. Для того щоб висота не танцювала у вас туди-сюди занадто сильно, інструктори рекомендують тримати лікоть лівої руки на підлокітнику дверей (Cessna 150/172), і виконувати всі рухи штурвалом тільки пензлем. Це забезпечує достатню точність рухів.

Якщо вам вдалося підібрати правильне поєднання положення штурвала і режиму двигуна, то літак буде стійко виконувати віраж з креном 45. Ваша справа зачаїтися і чекати, поки на Heading Indicator курс літака не підійде досить близько (близько 15 градусів) до заданого курсу виведення. Тут треба впевнено почати виведення, повернувши штурвал в протилежну сторону і (обов'язково!) Натиснувши на протилежну педаль.

Взагалі, натискання на педаль в цей момент сильно прискорює виведення (це дуже корисно, коли ви трохи «проспали») і навіть може повернути літак на курс, який ви вже проскочили на 10-15 градусів. Звичайно, в цьому випадку виникає короткочасне ковзання, але воно не впливає на ваш результат: оцінюється тільки точність виведення за курсом і допуск «на четвірку» (за чотирибальною шкалою) становить +/- 10 градусів.

Одночасно з висновком потрібно зменшити режим двигуна до колишнього значення, інакше літак закине на пару сотень футів вже після виходу з віражу, і ви отримаєте штрафні бали.

«Комерційний» Steep Turn (який здається в екзаменаційному польоті на CPL) відрізняється тим, що виконується нема на 360, а на 180 градусів в одну сторону і відразу, без паузи, на 180 градусів в іншу. На перший погляд здається, що це зробити складніше, проте це не зовсім так. Якщо в віражі на 360 градусів ви мало не цілу хвилину ганяєтеся за висотою і нахилом, то віраж на 180 градусів займає в два раз менше часу. Тільки ввели літак в нього - і вже пора виводити, а значить, незначні флуктуації висоти і крену залишаються непоміченими екзаменатором.

Однак, в «комерційному» віражі доводиться уважніше працювати з курсами: треба не тільки запам'ятати початковий / кінцевий курс, але і визначити курс виведення з першого розвороту і введення в другій - він буде точно навпроти початкового курсу на Heading Indicator.

Крім того, важливо, що при виведенні з першого розвороту потрібно прибрати режим і практично відразу знову додати після введення в другій розворот. Сам же перехід від першого до другого розвороту повинен проводитися впевнено, в один рух, без затримки в проміжному положенні з нульовим креном. Проте, він не повинен здатися екзаменатора різким або панічним. Вимоги до точності виведення з першого розвороту ті ж самі: +/- 10 градусів і 100 FT.

В іншому Steep Turn для CPL виконується аналогічно звичайному глибокому віражу на 360 градусів.

Читаючи керівництва щодо виконання глибоких віражів і розворотів, ви будете зустрічати опис зміни дії рулів висоти і напряму. Дійсно, при нахилі 45 градусів кермо напряму стає наполовину кермом висоти, а кермо висоти, в свою чергу, наполовину кермом напрямку. Однак в віражах з креном до 45 градусів включно цією обставиною нехтують. По крайней мере, все канадські інструктори вчили мене виконувати такі розвороти звичайним способом, так само як і дрібні.

У розворотах ж з креном більше 45 градусів зміна дії рулів більш помітна, тому навчитися красиво їх виконувати - дуже непросте завдання. Теоретично, льотчик повинен орієнтуватися на капот-горизонт, і якщо літак почав «зариватися», то сильніше натискати на зовнішню педаль, а якщо задирати ніс - внутрішню. Штурвалом при цьому можна впливати на кутову швидкість обертання. Бажаю удачі в освоєнні цього маневру. :)

Залишається додати до сказаного, що при тренуваннях на глибокі віражі (особливо самостійні) слід завжди бути напоготові і уважно стежити за двома речами: креном і перевантаженням. Не дивно, що перевантаження є неприємним і дратівливим фактором, а від дратівливих чинників ми підсвідомо прагнемо позбавлятися. Тому багато курсантів, відчувши перевантаження, мимоволі віддають штурвал від себе, зберігаючи той же самий крен. Це вірний шлях в спадну спіраль !! Запам'ятайте, що якщо при нахилі 45 і більше градусів ви не відчуваєте перевантаження - ви валитесь в спіраль і це дуже погано!

У той же самий час, якщо ви збільшуєте крен за 45 градусів при постійній висоті (відчуваючи наростання перевантаження при цьому), то ваша наступна турбота - швидкість і режим двигуна. Оскільки швидкість звалювання зростає пропорційно √n (кореню квадратному з перевантаження), то виконуючи такий маневр, слід мати достатній запас швидкості, щоб не звалити літак. Тим часом, для витримування незмінною висоти вам доведеться сильно збільшувати кут атаки, що призведе до збільшення аеродинамічного опору і створить умови для падіння швидкості. Тому, щоб не втрачати швидкість і висоту при нахилі 60 градусів на Цессна 150 зазвичай доводиться давати злітний режим. У такій ситуації подальше збільшення крену без втрати висоти є просто небезпечним - ви ж не планували вхід в штопор з віражу?

Також відзначимо для повноти картини, що оскільки з ростом висоти розташовується тяга літака знижується, то при досягненні абсолютного стелі будь віражі стають неможливими. Це відбувається тому, що на висоті стелі будь-якої крен більше нуля призводить до перевищення швидкості звалювання над повітряної швидкістю літака.

З цього можна зробити висновок, що виконання надглибоких врожай на великий density altitude (тобто на великій висоті, в спеку, при низькому тиску, високої вологості або невдалому поєднанні декількох з цих чинників) є небезпечним. Почасти саме тому канадці обмежуються навчальними віражами з креном в 45 градусів: це практично завжди гарантує безпеку і дає курсанту право на помилку. Невелику.