Полеты на планере с лебедки

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский
Некоторые мысли по существу основного вопроса:

- да, проблема с разрушением лонжерона на  «Бланиках» есть, и как следствие, LET (Aircraft Industries) выпустил несколько бюллетеней о доработках и усилении контроля за соответствующими узлами, а последняя директива EASA по L-13 предписывает приостановить эксплуатацию всех его модификаций. Учитывая, что во многих европейских странах L-13 имеет сертификат типа – все «Бланики» в Европе пока на приколе. (См. приложенный файл)
(При этом FAA, информируя владельцев «Блаников» в США, оставляет право выбора (эксплуатировать или нет) за владельцем планера.)
- можно, конечно, прекратить эксплуатацию «Блаников», не задумываясь о причинах полного запрета на полеты, а можно и подумать на эту тему.

Что мы знаем об эксплуатации «Блаников» и их запусках с лебедки?

Всего L-13 выпущено 2650 штук, а с учетом модификаций (L-13AC, L-23) – более 3000.
Большинство из них летало в Европе, около 500 – в США и Австралии, около 700 (могу ошибаться) – на просторах бывшего СНГ.
В Европе они активно использовались для первоначального обучения, в т.ч. и с лебедок. Европа давно распрощалась с двухбарабанными лебедками «Геркулес-3», практически ровесниками «Блаников», заменив их более мощными и производительными, способными поднимать достаточно тяжелые планеры открытого класса.
«Геркулес-3» был рассчитан на подъем планеров с массой 350-500кг. Эта лебедка оснащалась восьмицилиндровым дизелем  «Татра» мощностью 134 л.с., передающим крутящий момент на тросовой барабан через гидромуфту,  которая обеспечивает плавность запуска.
Эта же гидромуфта в сочетании с относительно маломощным двигателем практически не позволяет планеру (я имею ввиду «Бланик») выйти на эквивалентную перегрузку (позже поясню, что это такое) больше 2 единиц.
При нормальном старте она не превышает 1,6.

Таким образом, запуск «Бланика» с «Геркулеса» - это достаточно бережная по отношению к планеру процедура.
В России сейчас по моим данным, 4 рабочих лебедки «Геркулес-3» (Новосибирск, Казань, Ульяновск, Киржач) и одна лебедка TOST (Новосибирск).

Европейские «Бланики» уже давно летают с более мощных лебедок, набирая высоту со значительно большим углом, чем на «Геркулесе», а значит, и с большей эквивалентной перегрузкой.

Все катастрофы L-13, связанные с разрушением лонжерона, произошли в Европе, где средний налет «Бланика» перевалил за 5 тысяч часов, что в совокупности со стартами с мощных лебедок и акробатическими полетами интенсивно уменьшает запас прочности.

Что касается «последней капли» в виде катастрофы в Австрии, то она произошла с планером 1972 года, имевшим более 5000 посадок и 2318 часов налета, из которых на последние 400 часов приходилось 8% акробатических полетов. При этом характер полетов первых 2000 часов неизвестен.
(См. приложенный файл)

Акробатика на «Бланике» имеет свои особенности:

- планер не любит отрицательных и знакопеременных перегрузок, что косвенно отражено в РЛЭ в виде запрета на выполнение перевернутого полета и управляемой бочки в двухместном варианте (управляемая бочка требует создания отрицательной перегрузки в перевернутом положении, допустимое значение которой легко превысить при ее некоординированном выполнении)
- при этом планер легко выполняет несложный комплекс фигур, не превышая перегрузки 2,5:
- штопор
- штопорный переворот
- петля
- поворот на горке
- колокол.

Я думаю, что последние директивы EASA настолько жесткие потому, что учитывали прежде всего европейские особенности эксплуатации «Блаников».

Учитывая все вышеописанное, считаю, что нашим «Бланикам», имеющим средние налеты около 1500 часов, очень мало летающим на пилотаж (как правило, только 1 виток штопора в учебных целях), даже при эксплуатации с лебедки (я имею ввиду «Геркулес-3») беды с разрушением лонжерона пока не грозят.

Это не значит, что европейский опыт не надо учитывать. Просто у наших планеров есть достаточный запас прочности, а у нас есть время для принятия решений.

Когда предлагаемый чехами неразрушающий метод исследования лонжерона вихревыми токами соберет какую-то статистику, станет действительно понятно, что делать дальше с нашими любимыми «Бланиками»
.


ЗЫ: Я не зря задал конкретный вопрос: какая лебедка, на что, и в какой момент дает нагрузку в 6-7 раз большую, чем буксировка?

Любая лебедка. 
Ответ неверный, позже подробно объясню, почему.

Сорри, нет возможности много времени находиться на форуме, но некоторый ликбез по лебедке я проведу, немного терпения. :)
 

Вложения

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский
"Ресурс с лебёдки ограничен. Число взлётов с лебёдки при расчёте ресурса должно умножаться на 5.
Вообще-то наши бланики с серийными номерами, начинающимися на "0" имеют ресурс до капитального ремонта 3750 часов. Число взлётов при этом должно быть не более 18000. Лебёдка уменьшает число взлётов до 3600.
Это есть в заводских бюлетенях. Но чтобы проще было найти, можно взять последний бюлетень 109а, где так же описаны данные требования.
Пытался выложить официальный перевод на сайт ФПлС - не получилось.

Зайцев."

Валерий Зайцев, если кто не знает - мастер спорта СССР, командир планерного звена Новосибирского АСК, тренер сборной России по планерному спорту.

Теперь достаточно? Или еще математика нужна?
С огромным уважением отношусь к Валерию Юрьевичу, но что поделать с законами физики? :-[


Мое гумантиарное образование после школы не сильно обременяло жизнь физматом, однако школьный курс физики и основы аэродинамики помогут нам разобраться, чем отличается взлет на лебедке от взлета на буксире за самолетом. Насколько я понимаю, у всех планеристов есть опыт полетов на буксире за самолетом, и схему сил для этого случая приводить нет необходимости.

Другое дело лебедка, где набор высоты производится по траектории, называемой участком логарифмической спирали. Это название отражает движение точки по спирали с постоянным и равномерным уменьшением радиуса (уменьшается длина троса). Крутизна этой траектории зависит от соотношения угла троса планера  (пси) (угла между траекторией и радиусом), и скорости буксировки (скорости уменьшения радиуса).

При взлете планера с лебедки скорость движения планера равна скорости сматывания троса только на прямолинейном участке движения на разбеге и после отрыва до момента перевода в набор высоты. После перехода планера в набор высоты трос начинает действовать под углом к траектории и скорость движения планера по отношению к скорости сматывания троса возрастает.

Оптимальным взлетом с лебедки является создание после отрыва и разгона угла набора, близкому к 45[ch730](в первоначальный момент угол набора [ch920] и угол троса [ch936] совпадают) и выдерживание постоянного угла троса [ch936], при этом увеличение высоты полета и уменьшение длины троса стремятся уменьшить  угол [ch920] до 0. В этот момент и должна происходить отцепка планера.
 

Вложения

SunF

Летайте безопасно!
2 soarer:
Вот этот уровень дискуссии меня уже устраивает.
Только несколько моментов:
1. Все ли наши планеристы, летающие с лебедки, хотя бы интересовались происходящим с Бланиками в Европе? Или, как обычно, по-партизански наплевали на всякую ерунду?
2. А Вы верите, что у наших Блаников записан ВЕСЬ налет, в том числе и пилотажный? Кто знает, сколько там НА САМОМ ДЕЛЕ стартов и часов?
3. Перегрузка в 1,6 раза - это все же, перегрузка.
4. Зайцев говорил не только и не столько о своих измышлениях, сколько о рекомендациях производителя. Согласен, что менее мощная лебедка не так опасна, но все же это не буксировка.
5. Насчет "безопасного пилотажа". Пилотаж на Бланиках и у нас в стране запрещен. Надеюсь, все об этом помнят? К сожалению, знаю как минимум 2 клуба, где этот запрет игнорируют. Как бы не пришлось умнеть задним числом. 
У нас настолько все плачевно с безопасностью полетов именно потому, что балом правят "авось" и "имею свое мнение". Безопасность полетов не является приоритетом, что бы про это ни говорили.
А вообще предлагаю этот вопрос на glider.spb.ru обсудить. Там люди в тысячи раз более компетентные, чем я. И смогут поддержать разговор на более высоком уровне, нежели я.
 

Gark

Хочу летать!
Откуда
Астана
Ну все, я окончательно в ушел в мир думок. Я конечно понимаю, что сколько людей столько и мнений, но сам к окончательному мнению прийти не могу.
Напомню суть проблемы, есть Бланик, практически без налета, перетянут, и полностью готов к полетам. Но летать пока возможности нет. Отсюда 3 варианта развития событий -
1. Мотор на горб (примерно 5000 у.е.)
2. Создание лебедки (примерно 7000 у.е.) - собственно поэтому я в этой теме.
Ну и 3, Покупка самолета буксировщика (дешевле 25 у.е. никак)
 

DimNsk

Я люблю строить самолеты!
С огромным уважением отношусь к Валерию Юрьевичу, но что поделать с законами физики? :-[
Леша, уважение здесь непричем  :).  Здравомыслящим людям  должно быть понятно, что если у аппарата закончился ресурс, то он не обязан развалиться в следующем же полете. И при бережной эксплуатации до разрушения вполне может отлетать в разы больше назначенного ресурса. Но если мы хотим надежности - делать так нельзя, ага?

Про малый налет при отсутствии серьезных нагрузок у постсоветских Блаников -  к Станиславскому :). Покатушки с пилотажем и показуха на праздниках с тем же пилотажем, отнюдь не бережным - суровая правда жизни. И аэродромы у нас большей частью - не самые ровные. Как садиться на Стандарте в Евсино - ты и сам знаешь :).  Так что Бланики у нас - немножко не новые, мягко говоря. И это стоит учитывать.

Кстати, движок на Тосте  в полтора раза  мощнее геркулесовского.  Хорошо тянет, зараза... :)
 

SunF

Летайте безопасно!
Ну все, я окончательно в ушел в мир думок. Я конечно понимаю, что сколько людей столько и мнений, но сам к окончательному мнению прийти не могу.
А вот и я в раздумьях. "Бланик практически без налета" - надежная информация? Наши Бланики куплены в Казахстане, остаток ресурса по документам приличный. Только весь ли налет писали?
Я для себя решил так - ждем весны, ситуация с диагностикой проблем с лонжеронами станет понятной. Будет методика - отлично. Проверяем планеры по методике и летаем. Если проверки не будет, я в такой аппарат не сяду. Пусть хоть тысяча рассуждений, что "все путем". Безопасность любой системы держится на неукоснительном соблюдении правил.
Есть еще куча вариантов - полеты за рубежом, МДП, легкие самолеты в конце концов.
 

SunF

Летайте безопасно!
Отсюда 3 варианта развития событий - 1. Мотор на горб (примерно 5000 у.е.) 2. Создание лебедки (примерно 7000 у.е.) - собственно поэтому я в этой теме. Ну и 3, Покупка самолета буксировщика (дешевле 25 у.е. никак)
Из указанных мне симпатичней всего "мотор на горб". Все становится в тысячу раз проще - можно одному летать. Маршрутные полеты облегчаются (иди оплати эту буксировку). Геморроя, короче, меньше. Мотопланеры рулят! В ЖЖ есть владелец такого ("Ворона российского региона") - доволен, как удав :)
 

Gark

Хочу летать!
Откуда
Астана
Спасибо за мнение. Мне важно любое.
Про налет казахстанских планеров, мысли следующие: в Казахстане летают только в одном городе и летают не очень много, так что современная история планеров и их налета, аварийности и т.д. прозрачна. Да и людям которые подтверждали тексты в формулярах мне нет ни единого основания не верить.
 

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский
@ 28-й

Вопросы 1,2, 4 и 5 вполне себе риторические, даже и не знаю, что сказать. Это, как говорится, на совести эксплуатантов..
По поводу пилотажа добавлю – да, я делаю это, но без фанатизма. Как правило, на показательных полетах и при подготовке к ним. Только вышеперечисленные фигуры с минимально допустимой перегрузкой. Не вижу беды, если на 50 часов парящего налета планер мягко скрутит несколько комплексов по 2-3 минуты. Это даже не 1%. Вот такое мое мнение.
А насиловать планер пилотажем на регулярных покатушках – я против этого.

Про перегрузку чуть позже, но в двух словах все же поясню.
1,6 – кратковременно действующая (2с.) в момент перевода в набор перегрузка
1,4 – эквивалентная перегрузка, действующая на планер в течение всего времени набора (30-40 секунд)
Что такое 1,4?  – это перегрузка, соответствующая крену 45° в координированной спирали, которую еще в планерной литературе называют наивыгоднейшей, т.е. обеспечивающей минимальную потерю высоты за виток. Именно спираль с креном 45° - самый рабочий режим, в котором планер проводит бОльшую часть времени на маршруте.

@ DimNsk

Дим, привет!      
Я не собираюсь спорить с очевидностью. Да, действительно, новосибирские «Бланики», принадлежащие самому летающему в России клубу, имеют  заметно больший налет, чем в среднем по России. К ним и подход соответствующий, тем более что СибНИА под боком.
«Бланикам», особенно «в возрасте», присущ ряд проблем: проблемы с жесткостью центроплана, поломки вилки шасси, малая жесткость хвостовой балки, потеря устойчивости обшивки крыла в районе 25-ой нервюры и т.д. Со всем этим, конечно, нужно считаться.
Ну не мне тебе это все рассказывать..

Теперь по делу. Продолжу про лебедку.

При разбеге, отрыве и разгоне скорости из-за малого угла [ch920] можно считать, что скорость планера (Vпл.) равна скорости буксировки троса (Vтр).

Процесс перевода в набор высоты является переходным режимом. Перевод в набор высоты следует начинать при достижении планером высоты 15-20 м и значении скорости не менее Vнв. (что соответствует эволютивной скорости Vэв. у самолетов). Темп перевода в набор высоты не должен превышать 15°  в секунду, т.е. угол набора   должен быть достигнут не ранее, чем через 3 секунды. Это объясняется тем, что в момент перевода в набор высоты планер разгоняется для того, чтобы создать своим крылом бОльшую подъемную силу, необходимую для набора высоты.
Исходя из того, что перевод в набор высоты начался с Vнв, соответствующей [ch945]нв, получать дополнительную подъемную силу, увеличением угла атаки [ch945] опасно из-за возможности выхода на второй режим полета. Получить требуемую подъемную силу можно увеличением скорости. Известно, что на постоянном [ch945] увеличение подъемной силы пропорционально квадрату прироста скорости. Для угла   необходимо увеличить подъемную силу Y в 1,6 раза, при этом скорость нужно увеличить на 21 км/час, 75+21=96 км/час.
Нам известно, что скорость по траектории при угле 45° в 1,4 раза больше скорости сматывания троса.
Рассчитываем скорость буксировки  =68 км/час. Следовательно, в процессе перехода в набор высоты, планер разгоняется на 28 км/час, скорость буксировки немного снижается, одновременно в 1,5 раза увеличивается потребная сила тяги троса. Для того чтобы этот процесс прошел нормально и нужны эти самые три секунды. За это время оператор должен управлять лебедкой для достижения требуемой скорости буксировки и силы тяги троса.

Резкий перевод в набор высоты недопустим, поскольку может произойти выход планера на закритические углы атаки с последующим срывом.
Резкий перевод в набор высоты недопустим еще и потому, что в этом случае может произойти обрыв троса и аварийная посадка. Именно поэтому перевод в набор высоты следует начинать на высоте 15-20 метров. Эта высота нужна для безопасной посадки в случае обрыва троса.
Резкий перевод в набор также ведет к резкому увеличению перегрузки. Именно момент перевода в набор высоты является самым критичным для нагружения конструкции планера при взлете с лебедки, поэтому требует четкого выдерживания скорости и темпа взятия ручки на себя.

to be continued…
 

Вложения

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский

DimNsk

Я люблю строить самолеты!
Резкий перевод в набор также ведет к резкому увеличению перегрузки. Именно момент перевода в набор высоты является самым критичным для нагружения конструкции планера при взлете с лебедки, поэтому требует четкого выдерживания скорости и темпа взятия ручки на себя.
Ага. И если с лебедкой гонять шкурку по кругам - в жизни любого планера таких случаев наберется не один десяток. По кругам летают не сильно опытные пилоты :). Потому производитель и уменьшает число разрешенных взлетов-посадок. А при использовании Блайнера исключительно для маршрутных полетов - и 3600  посадок за глаза :).  Хотя Бланик, летающий только по маршрутам - это нереально.

Надо строить дешевый буксировщик, нюхающий ( а не жрущий) бензин  ;D.
 

DimNsk

Я люблю строить самолеты!
Мотор на горб (примерно 5000 у.е.)
Из указанных мне симпатичней всего "мотор на горб".
Угу. СЕБЕ НА ГОРБ МОТОР ПОСТАВЬТЕ!  :STUPID
И еще, наверное, хотите планеристами называться!

Карлсоны, блин!
Не кипятись. Сколько там качество у такого агрегата с отключенным мотором? Да еще с учетом большей потребной скорости из-за возросшей массы? Пусть попробуют попарить на таком  :~~). Если получится - их ждет неплохое будущее в планеризме  ;)
 

DimNsk

Я люблю строить самолеты!
Ну все, я окончательно в ушел в мир думок. Я конечно понимаю, что сколько людей столько и мнений, но сам к окончательному мнению прийти не могу.
Напомню суть проблемы, есть Бланик, практически без налета, перетянут, и полностью готов к полетам. Но летать пока возможности нет. Отсюда 3 варианта развития событий -
1. Мотор на горб (примерно 5000 у.е.)
2. Создание лебедки (примерно 7000 у.е.) - собственно поэтому я в этой теме.
Ну и 3, Покупка самолета буксировщика (дешевле 25 у.е. никак)

Вы определитесь для начала, для чего вам нужен Бланик. Если хотите парить на планере  (он для этого и создавался изначально) -  мотор на спине не вариант.
Лебедка - неплохой вариант. Только учить надо не только пилота, но и (если не в первую очередь) оператора лебедки - от него безопасность взлета зависит не меньше, чем от сидящего в планере. За самолетом взлетать проще.

Если хотите просто кататься на чем нибудь летающем - можно и мотор поставить. Многим планеристам такие переделки не по душе, но это ваш аппарат.  И делать надо умеючи :).
 

Gark

Хочу летать!
Откуда
Астана
Не от хорошей жизни такие идеи... Тем более это словесные рассуждения, а ни как ни побуждение к действию, а если вариант имеет место быть, то он должен быть рассмотрен со всеми своими плюсами и минусами.
В дальнейшем попрошу без резких заявлений и необоснованной критики, покричать что кругом одни дураки может каждый, а доказать практически никто.
Вообще предлагаю общаться в более вежливой форме и по существу.
 

Gark

Хочу летать!
Откуда
Астана
2DimNsk: вот, собственно, задав этот вопрос на этом форуме и пытаюсь определиться. Когда покупал планер были мысли и возможности взять буксировщик, создать клуб, но в силу непредвиденных обстоятельств и отсутствия денежной массы это стало невозможно, а планер есть, и летать хочется.
Вот и хочется выслушать мнения людей и  определиться и принять правильное  решение.
 

DimNsk

Я люблю строить самолеты!
Спасибо за мнение. Мне важно любое.
Про налет казахстанских планеров, мысли следующие: в Казахстане летают только в одном городе и летают не очень много, так что современная история планеров и их налета, аварийности и т.д. прозрачна. Да и людям которые подтверждали тексты в формулярах мне нет ни единого основания не верить. 
В принципе да. Но есть нюансы :). Если планер из Уральска - там жизнь не останавливалась, до сих пор летают. Усть-Каменогорский - не знаю. А целиноградские (теперь ужо Астана) несколько лет хранились в плохих условиях, нужно внимательно осматривать все, что корродирует.
 

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский
Не от хорошей жизни такие идеи... Тем более это словесные рассуждения, а ни как ни побуждение к действию, а если вариант имеет место быть, то он должен быть рассмотрен со всеми своими плюсами и минусами.
В дальнейшем попрошу без резких заявлений и необоснованной критики, покричать что кругом одни дураки может каждый, а доказать практически никто.
Вообще предлагаю общаться в более вежливой форме и по существу.

Я всегда предельно корректен в общении, можете заметить.
И на неподкрепленные ничем утверждения о запредельных нагрузках на планер при старте с ЛЮБОЙ лебедки, «понятные даже ежам», терпеливо и развернуто отвечаю, без эмоций.

Но когда «двигатель на горб» Бланику, это, извините, слишком!
Это – как плевок в душу!
Это как серпом по …, уж извините за прямоту!
И что такие мысли не от хорошей жизни – стандартная отмазка. :IMHO
Особенно умиляет сочетание заботы о судьбе отечественных планеров и рассуждения о том, как хорошо было бы присобачить на горб «Бланику» двигатель.

«За бруствером на дальнем приводе» - как сказал бы Админ. :mad:

Надеюсь, моя позиция понятна. 

Я отвлекся. Эта тема о полетах планеров с лебедки, вот об этом и продолжим..

После создания угла набора планер переходит к набору высоты.
Y1  + Y = Рт • sin [ch968] + G cos [ch952]   - условие постоянства угла набора  на локальном участке траектории.
В процессе набора высоты пилот, сохраняя заданный угол троса планера, уменьшает угол наклона траектории, при этом потребная тяга троса снижается из-за уменьшения составляющей силы веса G sin[ch952].

Очень важным моментом является угол троса, так как от него напрямую зависит нагрузка на трос со всеми вытекающими последствиями.
Угол троса планера - [ch968] в решающей степени определяет потребную тягу троса. Сила тяги троса   должна своей составляющей по оси полета компенсировать две силы: G sin[ch952] составляющую силы веса, и силу X - лобовое сопротивление. С увеличением угла [ch936] (угла набора высоты в начале взлета), растет и составляющая веса G sin[ch952], а значит, возрастает и потребная тяга (составлящая силы Рт).
Однако с увеличением угла [ch936] возрастает и составляющая Рт, направленная вниз, и эту силу нужно компенсировать подъемной силой планера. Из-за этого потребная сила тяги Рт  растет. Так например, при угле [ch936]  40° Р больше Р горизонтального полета в 1,4 раза, а на угле [ch936]  60° уже в два раза.
После угла [ch936] 60°   потребная тяга начинает расти более интенсивно, поэтому не рекомендуется допускать увеличение [ch936]  более 60°. 
 

Вложения

so@rer

Will fly for food
Откуда
г. Жуковский
Теперь о пресловутой перегрузке.

Перегрузка - это отношение подъемной силы к весу

Ny=Y/G.

При взлете с лебедки пилот создает подъемную силу, значительно превышающую вес планера для того, чтобы сила Y в крутом подъеме компенсировала не только составляющую силу веса G cos[ch952], но и составляющую силы тяги троса Рт sin[ch952].

Следовательно, на планер действует перегрузка. Важным моментом является то, что эту перегрузку пилот не ощущает на себе, и ее не показывает ни один прибор. Эту перегрузку и называют эквивалентной. О ней можно судить лишь коственно, по скорости и поведению планера. На пластиковых планерах представление о ней можно получить по величине изгиба крыльев. В процессе набора высоты и уменьшения угла набора [ch952] потребная сила тяги троса уменьшается, уменьшается и потребная сила Y, а следовательно, уменьшается и перегрузка. Максимального значения перегрузка достигает сразу после перевода планера в набор высоты. Я писал об этом выше.
Перегрузка зависит от угла набора (при условии нормальной скорости буксировки).
На угле [ch952] = 50° она равна приблизительно 1,6-1,7 в начале набора высоты. Не следует устанавливать угол набора более 55° из-за резкого роста перегрузки, энергетических возможностей лебедки и сложности переходного процесса. Более того, взлет с углом  55° возможен только на легком планере с легким тросом и с очень опытным планеристом.
На практике взлетный угол обычно не превышает 45°.
На тросе между тормозным парашютиком и планером устанавливается, так называемое, разрывное звено. Разрывное звено - это пластинка определенной конфигурации, которая разрывается при достижении заданного усилия. Разрывное звено устанавливается в зависимости от типа и загрузки планера и имеет быстросъемную контструкцию. Величина усилия разрыва устанавливается равной взлетному весу планера умноженного на два. При условии установки расчетного разрывного звена перегрузка на планере при разрыве звена не может быть более 4.
 
Вверх