ВМС США провели испытания по взлету и посадке конвертопланов MV-22 и CMV-22B с десантного корабля
Группа пилотов и инженеров из испытательной эскадрильи HX 21 Blackjacks провела испытания по эксплуатации конвертопланов MV-22 и CMV-22B с десантного корабля USS New York (LPD 21) класса Сан-Антонио, расположенного в водах Атлантического океана недалеко от Патаксент-Ривер. В проекте также участвовали эскадрильи HMX 1 с базы морской пехоты Куантико и HMH 464 с авиабазы морской пехоты Нью-Ривер и 2-я экспедиционная ударная группа.
За 10 дней июля было выполнено 180 заходов на посадку и посадок на корабль общей продолжительностью почти 45 часов. Основная цель заключалась в разработке процедуры, позволяющей избежать влияния отрыва струи на лопасти вертолета, вызванного образованием вихревого кольца.
При вертикальном приземлении винтокрылого аппарата поток воздуха обтекает винт снизу. В то же время ротор, который постоянно приводится в движение двигателем, втягивает воздух сверху с определенной скоростью и сбрасывает его вниз с удвоенной скоростью. Таким образом, под плоскостью ротора возникают два воздушных потока: индуцированный (отклоняемый ротором) и фронтальный (поступающий на ротор снизу), движущийся в противоположных направлениях.
При таком обтекании ротора вихревые кольца образуются с соответствующими скоростями падения (12-15 м/с) по окружности ротора (на концах лопастей). На этом этапе полета часть мощности двигателя, а также энергия воздуха, проходящего через ротор, используется для формирования вихря и, следовательно, не участвует в создании тяги несущего винта. Кольцевой вихрь образуется при низких скоростях спуска при работающем двигателе (обычно выше 2 м/с), и его интенсивность увеличивается с увеличением скорости снижения.
Уменьшение шага винта снижает мощность, передаваемую от двигателя на несущий винт, что увеличивает скорость снижения винтокрылого аппарата. При скорости падения, соответствующей максимальной циркуляции воздуха в кольцевом вихре (когда энергия вихря максимальна), потери мощности, связанные с образованием этого вихря, увеличиваются. Это делает часть винта вертолета неэффективной и она не участвует в создании тяги. Следовательно, винтокрылый аппарат быстро увеличивает скорость снижения и начинает вибрировать. Его устойчивость и управляемость также ухудшаются. По мере увеличения скорости снижения индуцированная скорость уменьшается, что влечет за собой уменьшение циркуляции воздуха вокруг ротора и постепенный переход к диапазону авторотации (автоматическое, без тяги, вращение ротора, вызванное аэродинамическими силами, поддерживающими вращение лопастей). После полного прохождения ротором диапазона авторотации воздушный поток становится стабильным. Затем ротор начинает работать как пневмодвигатель, используя энергию воздуха. Условия полета, при которых образуется вихревые кольца, опасен, и его следует избегать на практике.
Команда провела испытания захода на посадку с низким запасом мощности и разработала процедуры захода на посадку в дневное и ночное время, которые могли минимизировать влияние вихревых колец. Процедуры определяют контрольные пределы для AC и предоставляют дополнительные рекомендации.
Во время испытаний CMV-22B также совершил два полета в Нью-Йорк и обратно, доставляя на корабль персонал и припасы.
Андрей Бочкарев
