Obracać

Trudeln (angielski spin , francuski vrille , również w niemieckojęzycznej Szwajcarii Vrille ) to stan lotu, w którym obiekt lotu porusza się po stromej spirali lub linii śrubowej wokół osi pionowej w kierunku ziemi po jednostronnym przeciągnięciu na skrzydle .

Wiele wskazuje na to, że katastrofa pioniera szybowcowego Otto Lilienthala w 1896 roku była pierwszym wypadkiem spinningowym w historii współczesnego lotnictwa.

Znaczenie spinu

Podczas „normalnego” latania korkociąg jest niepożądanym stanem lotu, który często prowadzi do wypadków lotniczych i którego należy unikać. W akrobacji spin jest figurą akrobacyjną, która jest świadomie wprowadzana i oceniana.

Rozpocznij wirowanie

Samolot wpada w wirowanie ogonem, jeśli strumień zerwie się po jednej stronie skrzydła pod dużym kątem natarcia . W rezultacie podnośnik na tym skrzydle zapada się, a jednocześnie opór gwałtownie rośnie, przez co powierzchnia ta przechyla się w dół, a samolot zaczyna opadać jak korkociąg. Przepływ na skrzydle wewnętrznym pozostaje przerwany, podczas gdy w zależności od typu samolotu może przynajmniej częściowo nadal spoczywać na skrzydle zewnętrznym lub nawet całkowicie oderwać się. W każdym razie kąt natarcia obu skrzydeł, a tym samym także ich opór powietrza, są różne, tak że zewnętrzne skrzydło leci wokół skrzydła wewnętrznego po torze kołowym. Nawet wtedy, gdy prędkość opadania jest wysokie podczas wirowania, rzeczywista prędkość lotu oraz g obciążenia pozostaje na niskim poziomie ze względu na wysoki opór przepływu.

Stoisko nie zależy od prędkości, ale na kącie natarcia . Jednakże, ponieważ te dwa parametry są ze sobą powiązane, termin „prędkość przeciągnięcia” jest normalnie używany w odniesieniu do normalnego lotu - i w praktyce do normalnego lotu.

W akrobacji , korkociąg jest celowo inicjowany przez zwiększenie kąta natarcia przez dalsze ciągnięcie steru wysokości przy małej prędkości i zainicjowanie obrotu wokół osi pionowej poprzez odchylenie steru, powodując przeciągnięcie strumienia z jednej strony.

Standardowa metoda inicjowania spinu:

1. Lot prosty - wszystkie stery neutralne
2. Ustaw silnik na biegu jałowym
3. Nos nieco powyżej horyzontu, dzięki czemu prędkość powietrza powoli spada. Poczekaj, aż prędkość wirowania zostanie osiągnięta
4. Całkowicie odchyl ster w żądanym kierunku i przeciągnij ster wysokości
5. Idealnie byłoby, gdyby statek powietrzny wpadł prosto w rotację po locie prostym bez wcześniejszego podnoszenia się. Odchów daje potrącenia w zawodach.

Wirowanie można również zainicjować przy dużej prędkości, zwiększając obciążenie skrzydła przez ciągnięcie, dzięki czemu krytyczny kąt natarcia jest już osiągany przy wyższych prędkościach. Taka sytuacja może wystąpić (najczęściej nieumyślnie) przy przechylonych zakrętach. W akrobacji jest to świadomie powodowane przez nagłe pociągnięcie ( rozdarcie ), ale stawia to znaczne wymagania co do wytrzymałości na skręcanie kadłuba ze względu na duże przyspieszenie obrotowe wokół osi podłużnej i dlatego nie jest dopuszczalne w przypadku każdego samolotu.

Eliminacja rotacji

Przepisy licencyjne przewidują, że korkociąg każdego statku powietrznego - pod warunkiem, że ładunek i środek ciężkości mieszczą się w dozwolonych granicach - musi być możliwy do zakończenia w dowolnym momencie przy użyciu standardowej metody.

Standardowa metoda eliminacji spinu jest zdefiniowana zgodnie z JAR w następujący sposób:

1. Silnik na biegu jałowym (jeśli dotyczy)
2. Pozycja neutralna dla lotek
3. Pełne wychylenie steru w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów
4. krótka przerwa
5. Popchnij windę do przodu
6. Gdy tylko prąd ponownie pojawi się: wszystkie stery są neutralne, a nurkowanie jest delikatnie przechwytywane

Kolejność (najpierw ster, potem winda) jest ważna, w przeciwnym razie ster będzie zasłonięty przez windę, co może opóźnić lub nawet całkowicie uniemożliwić wyjście. Przerwa między sterem a windą wymieniona w punkcie 4 nie jest uwzględniana w JAR (stan na 2006 r.). Jest to jednak ważne, ponieważ zbyt wczesne i / lub zbyt mocne naciśnięcie z powodu wspomnianego cienia może wywołać „przyspieszony obrót” zamiast go zwolnić, którego nie można już zwolnić bezpośrednio, ale tylko poprzez poprzednie przywrócenie „normalnego „zakręć, ciągnąc puszkę. Przypuszczalnie wiele wypadków z korkociągiem, zwłaszcza tych, w których samolot wpadał w korkociąg na małej wysokości, wynika z faktu, że pilot naciskał zbyt wcześnie w pośpiechu.

Ponadto opisano inne procedury odrzucania (np. Znany jest „Müller-Beggs”). Jednak żaden z nich nie działa ze wszystkimi typami samolotów lub we wszystkich stanach wirowania. (Co zresztą sam Eric Müller, wynalazca wspomnianej metody, podkreśla w swoim podręczniku „Flight Unlimited”.)

Standardowa metoda działa dla wszystkich statków powietrznych, które zostały zatwierdzone w ramach JAR. Jednak jest on jasno sformułowany tylko na pierwszy rzut oka; przy bliższym przyjrzeniu się wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Jak długa musi trwać przerwa? Jak daleko należy obniżyć podatek wysokościowy? Istnieją samoloty z atestem JAR, które można wyprowadzić z korkociągu tylko przy całkowicie wciśniętej sterówce steru wysokości. Inni jednak płynnie zamieniają się w rotację wsteczną, gdy dźwignia sterująca jest całkowicie wciśnięta, zamiast przywracać ją, tak że wraz z nimi drążek powinien być zwolniony tylko do pozycji neutralnej. Jeszcze inni wracają z wciśniętym sterowaniem windą, ale dopiero po opóźnieniu kilku obrotów, podczas gdy przy włączonym sterowaniu steru wysokości natychmiast wychodzą z korkociągu. Dlatego pomimo zdefiniowanej standardowej metody, ważne jest, aby przeczytać instrukcję użytkowania w locie i znać opisaną w niej metodę odrzucania. Dotyczy to jeszcze bardziej typów statków powietrznych, które zostały zatwierdzone zgodnie ze starszymi normami. Nie można ich nawet przywrócić przy użyciu standardowej metody. Niektóre typy statków powietrznych można odciążyć ponownie lub lepiej, przyspieszając stery o lepszym przepływie. Przyspieszenie przeciwdziała temu w taki sposób, że dopływ paliwa do silnika jest często przerywany.

Płaski spin

W zależności od nachylenia osi podłużnej samolotu rozróżnia się korkociąg ze stromym (lub normalnym) obrotem i wirowaniem płaskim. W niektórych źródłach wspomina się o pewnym nachyleniu wzdłużnym jako granicy między dwoma stanami (zwykle 45 ° lub 60 °). Jest to jednak błędne z następujących powodów: Po pierwsze, wiele samolotów kołysze się mniej lub bardziej wokół osi poprzecznej podczas wirowania, tak że określenie pewnego kąta nachylenia nie ma znaczenia od samego początku. Ponadto główna różnica nie polega na pewnym kącie nachylenia, ale w warunkach przepływu na steru.

Podczas normalnego (stromego) wirowania na steru zawsze występuje prąd, nawet podczas obrotu. Dlatego w każdej chwili można uniknąć korkociągu poprzez odważne użycie steru (patrz „Metoda standardowa” powyżej). Tak nie jest w przypadku płaskiej rotacji. Jeśli samolot wpadnie w płaski korkociąg z powodu nieprawidłowego załadowania (środek ciężkości zbyt daleko do tyłu), często nie ma możliwości ucieczki. Najpierw powinieneś spróbować zwiększyć wysokość, pchając gwałtownie tak daleko, jak to tylko możliwe, aby powrócić do normalnego obrotu. Mówi się również, że zdarzały się przypadki, w których pilotowi udało się zakończyć płaski korkociąg poprzez odpięcie pasa bezpieczeństwa i przesunięcie środka ciężkości do przodu, ale powodzenie tego aktu desperacji w żaden sposób nie jest gwarantowane.

W akrobacji samoloty napędzane śmigłem mogą wykorzystywać ustawienie mocy i wynikające z tego różne efekty żyroskopowe silnika, aby wpływać na pozycję wirowania, a tym samym wytwarzać płaską rotację, nawet przy prawidłowym środku ciężkości. Następnie powraca do normalnego obrotu, gdy tylko moc zostanie zmniejszona. W przypadku niektórych typów paralotni można zastosować odpowiednie wychylenia lotek, aby wywołać płaską rotację, która może być również zakończona odpowiednim wychyleniem lotek. Jednak pilot musi dokładnie wiedzieć, jak zachowuje się jego samolot przy aktualnym obciążeniu.

Przepisy licencyjne dotyczące zachowania w korkociągu oznaczają, że statek powietrzny nie może samoczynnie wpadać w korkociąg, jeśli jest prawidłowo załadowany.

Spiralny upadek

Spadku spiralnego nie należy mylić ze spinem. Tutaj również samolot skręca w dół po wąskiej, pionowej spirali, ale w przeciwieństwie do wirowania, w nurkowaniu spiralnym przepływ jest kierowany do obu skrzydeł, co oznacza, że ​​duży opór przepływu "zaprojektowanego" skrzydła wewnętrznego jest wyeliminowany i szybkość i G- obciążenie bardzo szybko wzrasta. Spadek spiralny musi być natychmiast zatrzymana, w przeciwnym wypadku obciążenia granice samolotu (wysoka g obciążenia przekroczenia maksymalnej prędkości), jak również te z pilota ( utrata świadomości, ze względu na wysoką g obciążenia) zostanie przekroczona bardzo szybko.

Niektóre samoloty, zwłaszcza załadowane w przednim środku ciężkości, po krótkim czasie przechodzą od wirowania do spiralnego nurkowania. Uważny pilot zauważy to natychmiast, ponieważ oba tryby lotu są zupełnie inne. Podczas kręcenia czuć przyspieszenie na boki w stosunku do ruchu skrętu, a kiedy spadasz po spirali, jest to prawie prostopadłe do siedziska. Ze względu na niebezpieczeństwo przejścia w spiralny opad, obecnie wyraźnie odradza się stosowanie korkociągu jako środka ratunkowego w przypadku niezamierzonego lotu w chmurę, co czasami było zalecane w starszej literaturze.

etymologia

Słowo spin jest używane od XVIII wieku. Jego pochodzenie jest niejasne. W tamtym czasie nie miało to oczywiście nic wspólnego z lataniem, ale ogólnie oznaczało „toczenie się powoli i nierówno” lub „opadanie powoli obracając się wokół siebie”. Na przykład, jak jesienne liście spadające z drzew bez bezpiecznego celu i wirujących. To ogólne znaczenie wciąż żyje w słowie „roll in”. Samo kręcenie się nie istnieje już dzisiaj w tym ogólnym sensie; w kategoriach krajobrazowych jest nadal używane do rzucania kośćmi w oparciu o „wirujący” ruch kostek.

Poza tym szczególnym przypadkiem krajobrazowym, słowo „spin” jest używane tylko dzisiaj jako precyzyjnie zdefiniowany termin techniczny w lotnictwie w znaczeniu opisanym powyżej. W szczególności samolot nie „kręci się” z utratą kontroli, jak się często czyta. W większości przypadków nadmierne warunki lotu (samolot zbyt wolny, pilot nie chce zejść i mimowolnie wciąga windę) prowadzą do przeciągnięcia i upadku samolotu na ziemię jak kamień.

teoria

Fizyczna teoria spinu został po raz pierwszy sformułowany przez Fredericka Lindemann w czasie pierwszej wojny światowej. Lindemann był członkiem Królewskiego Korpusu Latającego i zweryfikował swoją teorię w udanym eksperymencie na własny rachunek .

XX wieku w Berlinie zbudowano Trudelturm i długi na 130 m duży tunel aerodynamiczny .

Istnieje wiele książek i pism na temat spinu. Jednak spin zależy od tak wielu parametrów, a możliwe procesy są tak zróżnicowane, że wciąż nie ma ostatecznej teorii, która obejmowałaby wszystkie możliwe mody.

literatura

• Eric Müller, Arnette Carson: Flight unlimited '95 . Penrose Press, 1994, ISBN 0-620-18774-3 , rozdział 15: The Spin. 

linki internetowe

• Kręci się w Cessnie 152 , YouTube.com
• Płaski spin z YAK52 , YouTube.com
• Spin: Co się dzieje? - Gerhart Berwanger, wieloletni dyrektor szkoły szybowcowej w Oerlinghausen

Indywidualne dowody

1. ↑ Duden, tom 7