Петля Нестерова

Петлей называется движение самолета по замкнутой кривой в вертикальной плоскости.

Самолет вводится в петлю с горизонтального полета движением ручки на себя на увеличенной скорости и на полных оборотах мотора. В верхней части петли, когда самолет находится вверх колесами, обороты мотора уменьшаются до минимальных, и через пикирование самолет снова выводят в горизонтальный полет.

Решающее значение имеет темп движения ручки на себя, который на самолетах различных конструкций не одинаков. На одних самолетах движение ручки в первой половине петли почти равномерно ускоренное и ручка выбирается до отказа, на других самолетах ручка до отказа не выбирается и темп ее движения на себя в разных точках траектории различен.

Наземная подготовка

Проверяя знания теории, инструктор должен остановиться на действии аэродинамических сил и изменении их. Нужно, чтобы курсанты хорошо поняли зависимость между скоростью и углом атаки в различных точках траектории и что этой зависимостью определяется характер движения ручки. Кроме того, курсанты должны знать связь между начальной скоростью и величиной перегрузки.

После проверки знаний теории инструктор приступает к объяснениям техники выполнения петли. Если во время петли появится крен или самолет начнет разворачиваться, он выйдет не в том направлении, в каком самолет летел первоначально. Чтобы контролировать свои действия в этом отношении, курсант должен во время разгона самолета запомнить ориентир, в направлении которого вводится самолет в петлю. После того, как мотору будут даны полные обороты, самолет движением ручки от себя отжимается для разгона до необходимой скорости. Когда скорость будет набрана, ручка берется на себя с таким расчетом, чтобы нос самолета быстро и равномерно поднимался. Смотреть курсант должен прямо перед собой и немного вверх, но так, чтобы в поле зрения находилась носовая часть самолета и кромки плоскостей (на бипланах — верхних плоскостей). О правильности действия ручкой курсант будет судить на основании того, с какой угловой скоростью и насколько равномерно перемещается по небосклону нос самолета, а также по ощущению перегрузки — как его прижимает к сиденью.

Угловая скорость движения определяется на память. После двух-трех петель у курсанта исчезнут впечатления, связанные с ожиданием новизны ощущений (причем у курсанта обычно имеется некоторое опасение, как бы эти ощущения не оказались неприятными), и ощущения перегрузки для него станут знакомыми. Они приятны в тех случаях, когда петля выполняется правильно. В тех же случаях, когда петля выполняется вяло, ощущение перегрузки (увеличение собственного веса) слабое. Такое ощущение должно насторожить курсанта, так как в верхней части петли, когда самолет будет вверх колесами, а курсант вниз головой, возможно зависание с неприятным ощущением своей невесомости (отставание от сиденья). Когда же петля выполняется с излишне малым радиусом, ощущение перегрузки неприятно: слишком сильно прижимает к сиденью, части тела становятся тяжелыми и ими труднее владеть, такие ощущения предупреждают о том, что самолет может перейти в штопор.

С первой петли, выполняемой инструктором, курсант должен запоминать, как быстро перемещается самолет по небосклону и по тому, как ощущается перегрузка, т. е. как прижимает к сиденью. По мере приближения к верхней точке петли скорость падает (этот момент курсант определяет не по прибору, а на память по времени) и движение ручки на себя ускоряется. Когда самолет будет подходить к верхней точке, курсант снова увидит землю. В этот момент он должен приготовиться уменьшить обороты мотора и, как только нос подойдет к горизонту, убрать газ. Убирать газ нужно плавно, без рывков, иначе можно заглушить мотор. В этот же момент курсанту нужно особенно следить за появлением кренов и разворачиванием влево или вправо. Крены могут возникнуть независимо от действий курсанта, например, под влиянием гироскопического эффекта винтомоторной группы.

Из перевернутого положения самолет сам опускает нос и выходит в пике. Увидя прямо перед собой землю (в это время неба не видно), нужно приготовиться к тому, чтобы начать отпускать ручку от себя, так как во время пикирования быстро возрастает скорость, и на большом угле атаки самолет может сорваться в штопор. На выходе из пикирования, когда самолет достигнет угла планирования, дается газ и самолет выводится в горизонтальный полет. После этого курсант должен проверить, правильно ли он вышел из петли, т. е. в том ли самом направлении, в каком вводил в петлю, и оценить качество выполнения.

Дать правильную оценку своему выполнению петли курсанту не так просто. Самое трудное состоит в том, чтобы правильно определить, в какую сторону был накренен самолет или в какую сторону он развернулся в процессе петли, если оказывается, что самолет вышел из петли не на тот ориентир, на который вводился. Ошибки в анализе подобных отклонений допускают и более опытные пилоты, а не только курсанты. Поэтому инструктор должен при объяснениях уделить вопросу о кренах и о разворачивании самолета большое внимание.

В практике бывает, что, выйдя из петли, курсант обнаруживает ошибку: самолет вышел не на ориентир, а вправо от него. Он делает вывод: «Развернулся вправо». Дальше он вспоминает, что действительно во время выполнения петли самолет или кренился, или разворачивался. Он решает, что в следующий раз он будет поддерживать самолет левой педалью. Повторяя петлю, курсант вносит эту поправку, но обнаруживает, что самолет снова вышел вправо и еще больше, чем прошлый раз. Значит, решает он, нужно поступить наоборот и поддержать самолет не левой, а правой педалью. В третий раз он так и поступает, но самолет опять вышел вправо. Курсант сбит с толку, ничего не понимает и не знает, что предпринять. Он прекращает вмешательство в сохранение поперечного равновесия и пути и решает, что нужно следить за отсутствием кренов и разворачиваний перед вводом в петлю, а если отклонение возникает в ходе самой петли, то лучше ничего не делать и предоставить самолет самому себе. Так он и поступает. Самолет выходит из петли нормально и курсант думает, что его решение было правильно.

На самом же деле курсант был неправ. Если бы он разобрался грамотно в том, что произошло, он убедился бы, что самолет нормально слушался рулей, а его недоумения произошли от незнания. В данном случае курсант не знал, что все дело зависит от того, в какой момент петли возникает крен или разворачивание. В первый раз у самолета действительно возник непроизвольный левый крен в первой половине петли и самолет вышел вправо от ориентира; во второй раз курсант поддержал самолет левой педалью в верхней точке петли и тоже вышел вправо от ориентира; в третий раз он поддержал самолет уже правой педалью, но более решительно, а потому и чуть раньше, чем во второй раз, т. е. в начале петли, и самолет у него вышел опять правее ориентира; в четвертый раз курсант, независимо от его рассуждений и решений, выбирал ручку на себя чуть плавнее, чем в первый раз, и петля получилась хорошая.

Инструктор должен научить курсантов правильно разбираться во всех этих явлениях. Только рассказа и объяснений тут будет недостаточно. Нужно, чтобы каждый курсант сам проделал маленькое исследование на модели, а инструктор проконтролировал ход его рассуждений и заключений. Но и при таких исследованиях могут возникнуть затруднения: курсанты будут путать, какая плоскость в перевернутом положении — левая или правая, а также, в какую сторону нужно имитировать разворачивание. Чтобы избежать этого, нужно на нижней стороне плоскостей модели сделать наклейки с надписями: левая, правая. Кроме того, курсанты могут забывать, в каком направлении они вводили самолет. Поэтому предварительно нужно выбрать заметную вертикальную линию, не ограничиваясь точечным ориентиром.

Исследование на модели курсант должен вести так: нацелить самолет на ориентирную линию и начать движение модели по траектории петли, в определенный момент накренить модель и с этим креном завершить петлю. После этого записать, в какой точке был сделан крен, какой был крен (левый или правый) и в какую сторону от ориентира самолет вышел из петли. То же самое повторить и с разворачиваниями. В обоих случаях достаточно сделать по четыре проверки: с горизонтального полета, т. е. в самом начале петли, в вертикальном положении в первой половине петли, в верхней точке петли и, наконец, в вертикальном положении во второй половине петли.

В результате проделанной работы курсанты придут к выводу:

— если самолет кренится в первой половине петли или вверх колесами, то он выходит из петли в сторону, противоположную крену (при левом крене вправо от ориентира);

— если крен возникает во второй половине петли, самолет выходит из петли в сторону крена (при левом крене влево от ориентира);

— от разворачивания самолета во второй и в третьей четверти петли самолет выходит из петли в обратную сторону (при левом разворачивании вправо от ориентира);

— от разворачивания в первой и последней четверти петли он выходит из петли в ту же сторону (при левом разворачивании влево от ориентира).

В связи с занятиями на модели у курсантов возникнет вопрос: не столкнутся ли они с затруднениями в определении кренов и разворачиваний, когда будут в перевернутом положении. Им нужно разъяснить, что во время полета крены и разворачивания обнаруживаются по тем же признакам, что и в обычном полете. Несколько усложняется дело при совершенно безоблачном небе и однообразном фоне неба; в этом случае курсанту нечем ориентироваться ни относительно поперечного равновесия, ни пути, ни угловой скорости перемещения по небосклону. Как тут быть? Наличие крена или разворачивания курсант может установить лишь в верхней точке петли, когда увидит горизонт, а угловую скорость он может выдерживать по ощущениям перегрузки.

Во время петли могут возникать не только крены и разворачивания, но и другие отклонения и ошибки. О них можно не рассказывать, так как курсанты после замечаний довольно легко устраняют их в воздухе.