Отправлено: 29.11.13 09:30. Заголовок: Обледенение ротора

Пришла зима со своими особенностями. Расскажите, плз, как АЖ насчет обледенения. Пока удалось найти только одно упоминание о практическом опыте столкновения с обледенением автожира - опыт АВМ с "Чижиком" 10-летней давности. Заранее спасибо.

 Отправлено: 29.11.13 10:56. Заголовок: Хороший вопрос, глав..

Хороший вопрос, главное -актуальный

Шутка. Сейчас разгребу кой-какие дела, расскажу.

 Отправлено: 29.11.13 15:39. Заголовок: В общем, первый раз ..

В общем, первый раз мы обледенение попробовали вживую на первом из собранных в стране "Чижиков", ротор SC30.

До того мы с гуру Ш. обсуждали возможные варианты развития событий при обледенении ротора автожира, т.к. известных данных найти не удалось. По нашим оценкам, при возникновении обледенения лопастей, оно должно было вызывать быстрое падение оборотов из-за того, что искаженный профиль уменьшает силу самовращения на ведущей части ротора. По нашим оценкам, это должно было происходить быстрее, чем падение подъемной силы на его ведомой части. Практический опыт это подтвердил.

Дело было в степях херсонщ 7 ноября 2004 г. Возвращаясь в конце отличного солнечного дня с морозовской полосы в В-сенск, который тогда был партизанской площадкой, с удивлением обнаружили, что полоса накрыта плотным слоем переохлажденного тумана, который натянуло из низины от Москвы-реки буквально за несколько минут, пока мы летели от Морозово. От границы этого покрывала до полосы было около 600 метров, толщина одеяла - метров 40-50.

Решили нырнуть под одеяло и посмотреть, что из этого получится. Расчет был на то, что 1) мы хорошо знаем подстилающую, знаем, что там нет препятствий 2) имея полметра до земли от колес по-любому будем иметь визуальный контакт с землей 3) ротор при этом находится в одеяле, где, по моим оценкам, должно было непременно случиться его обледенение 4) направление на полосу держим по GPS, точка КТА была занесена туда точно 5) при падении оборотов до критических садимся там, где стоим.

Так все и сделали: заранее снизились и горизонтально зашли под одеяло. При входе в туман обороты начали падать практически сразу же и за 10-11 секунд с примерно постоянным темпом упали с 330 до 260 об/мин. Это была предельная нижняя цифра, которую на тот момент мы для себя считали критической для этого ротора. В этот момент впереди на расстоянии около 50 метров увидели полосу (да, туман был настолько густым), добавили газ и фактически допрыгнули до полосы. Стоявший возле полосы goodwin13 слышал звук, но увидел нас и, соотв., успел поднять и включить камеру только в тот момент, когда из тумана выскочила наша посадочная фара.

За пару лет до этого мы с Д.Ракитским словили обледенение на вертолете Ехес-162F. Там обледенение развилось тоже за 10-15 секунд, но выражалось не в падении оборотов, а в падении подъемной силы, поскольку обороты поддерживал двигатель. Это не так плохо, как у автожира, хотя приятного все равно мало: шаг под мышкой, а аппарат летит вниз кирпичом. Ну, если не успел (например, высота была больше, чем хватило бы) - жесткая посадка. В случае автожира потеря оборотов ротора при обледенении быстро и неизбежно ведет к катастрофе, т.к. вызывает увеличение асимметрии подъемной силы, что, в свою очередь, увеличивает маховый угол, это еще больше ухудшает ситуацию, далее - удары ротора по упорам, далее - абзац. Все это - не более полминуты.

Отсюда вывод: при наличии в атмосфере признаков возможности обледенения нужно просто отказываться от полета. Без вариантов.

После того эксперимента у меня был еще один случай попадания в обледенение, на этот раз непреднамеренного. Это было на Ксеноне. Полеты по кругам со студентом, температура воздуха около 0, влажность максимальная, пасмурно, без осадков. Нижняя граница облачности около 200 метров, в облачности я ожидал обледенения, поэтому попросил студента не лезть под облака и не подниматься выше 150 метров. На одном из кругов он слегка перебрал высоты, подлез под облако. Появилась тряска, обороты ротора стали быстро падать. Поскольку у нас такая вероятность и действия в этом случае были заранее оговорены, я взял управление и ввел аппарат в энергичное моторное спиральное снижение. Делается это, чтобы уйти вниз в более теплый слой атмосферы и побыстрее оказаться поближе к земле, чтобы при необходимости успеть сесть, где попало, раньше, чем ротор хлопнет по упорам. А моторное и спиральное - чтобы центробежкой поддержать падающие обороты ротора.

В тот раз тряска прекратилась, и обороты ротора восстановились через 50 метров потери высоты. Повторять эксперимент не стали.

В общем, еще раз подчеркну: пробовать это - нэ нада! Если есть подозрение, что обледенение может иметь место - просто отказаться от полета. По моим оценкам в обоих случаях условия для обледенения были слабой или средней интенсивности. При попадании в более интенсивное все случится еще быстрее. Хорда лопасти автожирного ротора намного меньше любого крыла, а скорость потока в разы выше, поэтому даже совсем небольшое искажение профиля портит его, в отличие от, скажем, самолетного крыла, за считанные секунды.

Попозже допишу еще несколько полезных нюансов на эту тему.

 Отправлено: 10.01.16 08:59. Заголовок: как летать на автожире зимой

Если при обледенении лопасти ротора теряется подъемная сила то как на автожире летают зимой при отрицательной температуре?

 Отправлено: 10.01.16 21:54. Заголовок: Здесь ключевое значе..

Здесь ключевое значение имеет не температура, а влажность воздуха.Чем выше влажность, тем выше вероятность попасть в обледенение.

 Отправлено: 11.01.16 18:10. Заголовок: значит условия облед..

значит условия обледенения: в +температуру в дождь и в 0 град, в снег в 0град, -температура снег или без осадков но с туманом? а если ЭТ ПОС как на вертолетах лопастей поставить, электрические проводники?

 Отправлено: 11.01.16 18:10. Заголовок: пос

тоесть даже при +температуре в дождь и в - или0 град в снег ротор может обледенеть? и ещё на вертолетах электронагревательную противообледенительныую систему ставят через провода и пластины нагревающиеся на лопастях может на автожире так же можно?

 Отправлено: 12.01.16 12:39. Заголовок: zet7q пишет: Если п..

zet7q пишет:

цитата:

Если при обледенении лопасти ротора теряется подъемная сила то как на автожире летают зимой при отрицательной температуре?

При отрицательных температурах воздуха вовсе не всегда наступает обледенение. Для того, чтобы лед начал осаждаться на лопастях, нужно несколько параметров. Стоит для начала почитать что-нить на эту тему, например, тут или в других источниках.

При этом надо учитывать, что обледенение ротора автожира, в отличие от вертолета, начинается чаще на том участке лопасти, который создает силу самовращения, что быстрее приводит к потере работоспособности ротора.

На небольших высотах наиболее вероятно обледенение ротора при температурах +2...-5 градусов Цельсия и влажности выше 90%.

Что касается противообледенительных систем, то они слишком дорого обходятся, а автожир по определению - пепелац для любительских полетов за минимальные деньги. Поэтому на современных автожирах (так же, как на дельталетах) и не встречаются ПОС, автопилоты, убирающиеся шасси, джакузи и прочие дорогостоящие мульки, в т.ч. многолопастные роторы и управляемый шаг лопастей ротора.

Условия обледенения возникают всего несколько дней в году, дешевле эти дни посидеть в бане, чем городить огород за большие деньги.

 Отправлено: 22.12.16 23:19. Заголовок: Долго стоит погода 1..

Долго стоит погода 1 -5 и будет еще держаться судя по прогнозам. В очередной раз перечитал ветку. Ну с условиями для обледенения понятно 1 -5 и влажность больше 90 %. Я так понимаю , что влажность здесь имеет решающее значение , но ведь ее уровень может быть разным на разных участках ландшафта местности и высотах. Допустим , тренировочные полеты проводятся на коротком кругу в габаритах 1000 на 300 и до 100 метров высоты .По каким субъективным признакам можно судить о возможности проведения полетов. Я думаю , что влажный Кронштадский климат дал вам больше всех опыта полетов в таких условиях.
Ну и о действиях при получении обледенения. Как я понимаю методику, нужно срочно начинать снижение и делать это по спирали с перегрузкой , чтобы увеличить обороты ротора и соответственно его центробежку . Далее , исходя из оборотов , если они вошли в привычные для таких перегрузок , то штатная посадка. Если малы - то резкое выдергивание у земли , ну и как повезет.Я конечно понимаю , что специально в условия обледенения лезть не нужно , но ведь его можно получить и при менее благоприятных условиях . Лучше к этому быть готовым.Думаю стоит и посадку такую потренировать и к оборотам в спирали присмотреться.
Ну основной вопрос конечно по признакам.

 Отправлено: 23.12.16 09:52. Заголовок: Для возникновения об..

Для возникновения обледенения при отсутствии осадков и намеков на осадки при полетах на малых высотах над сушей большее значение имеет не влажность, а точка росы. Несколько упрощенно можно считать, что если температура точки росы ниже температуры воздуха на 1 градус и меньше, то есть вероятность обледенения. Более-менее явные народные признаки: температура воздуха +5/-5, носом чувствуется большая влажность, нижний край облачности не выше 200-300 метров и видимость по горизонту меньше 2 км. При таких условиях есть еще вероятность получить обледенение при приближении к облачности.

Начало обледенения проявляется в увеличении тряски и падении оборотов ротора на 20-30 об/мин. Хотя тряски на некоторых роторах может и не быть. В частности, на роторе SportCopter я при попадании в обледенение (это было всего один раз) тряски не чувствовал вообще при явном падении оборотов.

При обледенении на разбеге недавно столкнулся с еще одним любопытным признаком, который пока не могу объяснить, пытаюсь поймать момент, когда опыт можно будет повторить: аппарат на стадии отрыва становится неустойчивым (валким) по крену.

При признаках обледенения в полете надо в первую очередь выходить из зоны обледенения, т.е. просто отвернуть назад. Снижение в моторной спирали дает два плюса: 1) обороты ротора дольше поддерживаются созданной перегрузкой 2) воздух у земли обычно теплее, поэтому больше вероятность выйти из обледенения и спокойно сесть там, где хочется. Кроме того, снижение в этом случае сократит время до земли, если обледенение не прекратится, т.е. можно будет быстрее поставить аппарат на пол.

В Кронштадте ситуация усложняется наличием большой открытой воды, возле которой (не обязательно над ней) можно поймать обледенение даже при более низких температурах и в ясный солнечный день, если попасть в струю более теплого влажного воздуха.

Любителям потрогать облака надо еще помнить, что обледеневать может не только ротор. Может обмерзнуть фонарь снаружи. Может обмерзнуть маршевый винт. Это обычно проявляется в заметном снижении скорости без изменения тангажа и оборотов двигателя.

Каких-либо надежных хитростей для обработки ротора с целью уменьшения обледенения пока не придумано, но понятно, что чистый и хорошо отполированный тефлоном ротор имеет преимущество. А вообще надо бы поэкспериментировать с современными водо-грязеотталкивающими автомобильными средствами. Недавно видел в Интернете назойливую рекламу какого-то супер-пупер средства под названием "Жидкий кристалл", которое якобы обладает суперотталкивающим эффектом. Но найти какую-либо техническую информацию по этому средству пока не удалось, а реклама его больше напоминает дешевую замануху для ботаников, поэтому пока не.

Не успел прошлой зимой, но в эту зиму постараюсь наконец заснять, как выглядит обледенение ротора и маршевого винта.

А подводя итог, совет простой: если есть те самые народные признаки, указанные выше, стоит просто решительно отказаться от полетов в таких условиях, не война. У обледенения ведь может быть разная интенсивность, и не факт, что пилот успеет оказаться в безопасности своевременно. В моей практике бывало, что обороты ротора падали до критических за 10-20 секунд, это очень быстро. Не стоит дергать тигра за усы без явной политической выгоды и хорошего гонорара =) Мы же летаем для удовольствия - стоит просто дождаться лучшего дня.

 Отправлено: 23.12.16 18:35. Заголовок: Спасибо за развернут..

Спасибо за развернутый ответ. Будем изучать.

 Отправлено: 23.12.16 18:54. Заголовок: Ну и хочу еще раз на..

Ну и хочу еще раз напомнить типовую зимнюю предпосылку: бывает, что во время стоянки аппарата под открытым небом, даже короткой между полетами, на верхнюю поверхность сыпется мелкий снег, который подтаивает на лопасти, а затем примерзает. В результате на разбеге ротор и докручивается вяло, и подъемную силу набирает с запозданием. Иногда для появления такой засады достаточно пары минут, пока АЖ выкатывается из ангара.

Отсюда два практических совета:
1) в холодное время года при намеках на осадки перед запуском двигателя для руления осмотреть верхнюю поверхность ротора
2) если аппарат между полетами стоит под открытым небом в такую погоду, то надо или чехлить лопасти, или хотя бы накрывать их пленкой (рулон стретч-пленки в машине должен быть под руками)

Пренебрегать этими вещами чревато. У нас на заре автожиролетания был такой случай: прилетели зимним вечером в гости на "Доминаторе" за сто с лишним верст от дома, оставили аппарат под открытым звездным небом - а что с ним сделается? И пошли в баню. Утром выходим на улицу - о, ужосс! - ночью прошел дождь, а после него подморозило. Весь ротор покрыт прочной ледяной коркой, которая сама отваливаться никак не хотела. А чем погреть - под руками оказался только хилый комнатный "Ветерок". Грели в общей сложности часа три-четыре, домой улетели перед самым закатом. Не долетели, правда, но это уже другая история =)

 Отправлено: 24.12.16 00:39. Заголовок: :sm12: ..

 Отправлено: 10.02.18 11:54. Заголовок: Кстати, об обледенен..

Кстати, об обледенениях: на днях первый раз в практике наблюдал обледенение фонаря. Летали учебный маршрут в ОХМУ с нижней кромкой местами 70-80 метров всего и температурой воздуха -7..8 град. Часть маршрута проходила недалеко от Ленинградской АЭС (вокруг нее запретная зона радиусом всего 5 км), так вот на траверзе ЛАЭС лобовое стекло начало быстро покрываться мелкими крапинами снаружи (навскидку 25-30% лобового стекла перекрылось за минуту). Потер их перчаткой - сначала подумалось, что это какая-то пыль серая, но она в кабине тут же растаяла (мы поставили новую систему обогрева кабины от дымохода, греет изюмительно, осталось еще обустроить разгон теплого воздуха по кабине в нужные места). Судя по всему, попали в вынос более теплого переувлаженного воздуха от Копорской губы (это залив, вода которого охлаждает ЛАЭС). Отвернули в сторону от моря, чз пару минут стекло начало очищаться. Зато теперь мы знаем, как это выглядит. При этом признаков обледенения ротора не наблюдалось.

 Отправлено: 20.04.20 18:44. Заголовок: Обмерзание

В своё время , на дельтолёте три раза имел вынужденную посадку из-за обледенения карбюратора... Потом решил поэкспериментировать - привязал аппарат к столбу, дал полный газ и наблюдал сверху как обмерзает диффузор камеры. За 3-4 минуты отверстие из 38мм превратилось в 10мм . На улице была осень, темпереатура где-то +5.

 Отправлено: 20.04.20 19:03. Заголовок: А чего там экспериме..

А чего там экспериментировать - это ведь давно известно и довольно хорошо изучено. У нас после первого же обледенения карбов (на улице +10...+12 было) сразу появились примочки для их обогрева.
Немцы на МТОспорт вообще их сразу штатно ставят.

ЗЫ: добро пожаловать на форум!

 Отправлено: 21.04.20 09:50. Заголовок: Спасибо за регистрац..

Спасибо за регистрацию, давно пытался попасть к вам со своими "думками"... А экспериментировал я потому, что у меня перед воздушным фильтром стояла автоматическая заслонка от ВАЗ-2108 (горячий-холодный воздух), но в ходе эксперимента я выявил, что она имеет большую инерционность - время нагрева-охлаждения около 5-ти минут, этого хватало чтобы на взлётном режиме заморозить карб. На средних оборотах всё нормально было, штатного обогрева карба (Субару) хватало... Вывод- никаких наших автоматов на заслонки!!! Всё только вручную и по датчикам.

 Отправлено: 21.04.20 10:22. Заголовок: Знаете, я давно приш..

Знаете, я давно пришел к выводу, что греть воздух, входящий в карб, неинтересно. Точнее, это имеет смысл только с точки зрения поддержания правильного массового соотношения воздуха и топлива в смеси и тут заслонка ВАЗ вполне к месту. А против обледенения карбов - неинтересно. Это вынужденная мера для движков воздушного охлаждения, а при наличии жидкостной системы охлаждения греть тосолом корпус карба - святое дело. У Субару же вроде есть (я с карбюраторным Субару последний раз имел дело лет 15 назад) штатный подогрев корпуса карбюратора тосолом, если не заглушен - вполне работает. На Ротаксах у нас тоже стоит обогрев корпуса, а не воздуха. Тут фишка в том, что достаточно, чтобы корпус карбюратора имел температуру хотя бы пару градусов выше нуля - тогда лед просто не будет на элементах карба задерживаться. На этом принципе обогрев карбов Ротакса построен. На авиаконверсиях Субару я неоднократно видел заглушенные трубки обогрева корпуса карбюраторов тосолом, типа, упростили конструкцию, хотя делать этого не стоило.

 Отправлено: 21.04.20 18:17. Заголовок: Штатный подогрев кар..

Штатный подогрев карба работал штатно(проверял) , на крейсере его хватало, а вот с полностью открытыми заслонками (взлётный режим) карб переохлаждался... Я сделал подогрев воздуха от глушителя, а управление ВАЗовской заслонкой вручную тросиком, но под карбом(ниже заслонок) вмонтировал маленький термодатчик и на приборной панели видел температуру рабочей смеси (подглядел эту систему на Цесне, там всё вручную...) . Настроил температуру смеси +5гр. и забыл про обледенение. Но инжектор всё-равно ловчее .
Про пасты на ротор вот что скажу из опыта- работаю в большой энергетике и у нас в горах с осени и до весны бывает гололёдообразование на проводах ( на проводе образовывается ледяная муфта диаметром до 300мм) и причиной этому является большая влажность(естественно)... Нам нарекламировали специальную антигололёдную пасту для нанесения на провода и дали команду "Вперёд"(измучались мужики, капец...) , а гололёд на этом участке стал нарастать ещё быстрее... В общем греем провода постаринке - постоянное напряжение в провод и ждём пока отвалится. Надо подумать как это изобразить в лопати Посмотреть бы как выполнено у военных?... А гололёд на лопасте образуется в каком месте?

 Отправлено: 21.04.20 18:57. Заголовок: СергейБелорецкий пиш..

СергейБелорецкий пишет:

цитата:

Надо подумать как это изобразить в лопати

Забейте. Оно того не стоит. Задача гораздо сложнее, чем может показаться, а результат - 1-2 дополнительных летных дня в году, да и то не факт, поскольку условия обледенения чаще всего случаются вместе с плохой видимостью, когда все равно ПВП не полетишь.

Я уже писал, что АЖ почти у всех, кто тут пишет и читает - аппарат для полетов в удовольствие, т.е. нет обязаловки лететь в любую погоду. Ну, нету погоды сегодня, - просто идем в баню. Организация ПОС на винтокрылах с маленьким ротором давно изучена и признано, что геморрой и цена несоизмеримы с получаемым плюсом. Даже в пррромозглом Кронштадте обледенения случаются всего несколько дней в году, а в вашем континентальном климате это действительно 1-2-3 дня за зиму. Забейте, у вас и без этого еще забот достаточно.

СергейБелорецкий пишет:

цитата:

А гололёд на лопасте образуется в каком месте?

На малых высотах в большинстве случаев (есть несколько разных по физике процесса видов обледенения) на передней трети верхней обшивки.

 Отправлено: 22.04.20 09:47. Заголовок: Для тех кто летает в..

Для тех кто летает в горах эта тема очень актуальна - погода работает немножко по другому... Наши парни на "Сентале" поймали сначала обледенение фонаря, а потом обледенение тросов управления (ничего не предвещало), в одну сторону летели нормально, а обратно.... Обошлось. На разных высотах разная погода, тем более если обледенение на АЖ развивается так быстро.

 Отправлено: 22.04.20 11:08. Заголовок: СергейБелорецкий пиш..

СергейБелорецкий пишет:

цитата:

Наши парни на "Синтале" поймали сначала обледенение фонаря, а потом обледенение тросов управления (ничего не предвещало), в одну сторону летели нормально, а обратно....

Как говорится, "один раз - не адидас". Это только подтверждает то, о чем я выше писал: оно того не стоит. Вы эти 300 кг железа для чего купили, летать или бесконечно что-то пытаться доделать-переделать? Если бы решение по ПОС для мелких было не слишком геморройным, то уж поверьте, оно давно было бы реализовано. Но его нет даже на самолетах, например, Цессна-172 и Пайпер РА-28, самых распространенных в мире, и - ничего, весь мир летает. А уж поверьте, в Европе и Америках достаточно гор, по сравнению с которыми Южный Урал - легкие неровности. Мне доводилось несколько раз пересекать Урал в ваших краях на автожире, так и не понял, где там были горы =))



Горы - это примерно так: