Перемена рулей

Если глубокие виражи проходятся сразу после мелких, то технику выполнения глубоких виражей нужно объяснять одновременно. При объяснениях нужно пользоваться сравнением глубоких виражей с мелкими. Прежде всего следует разъяснить, что принципиальной разницы между мелким и глубоким виражом нет, и подразделение виражей на мелкие и глубокие — условно. Основной признак различия между мелким и глубоким виражом составляет так называемая перемена рулей. Частично эта перемена рулей имеет место при любом крене, начиная от одного градуса и кончая 89°, она возникает постепенно, плавно и начинает вполне обнаруживаться при крене приблизительно в 45° (менее 45° или более 45° — в зависимости от самолета). Объяснить явление «перемены рулей» курсантам нужно обстоятельно, чтобы они поняли недопустимость механических движений рулями. Кроме того, курсанты должны понять, что 45° как граница мелкого и глубокого виража — условна, и неправильно думать, что брать ручку на себя приходится лишь по достижении крена в 45°.

Объяснение следует начать с напоминания о том, как действуют рули. Руль высоты поворачивает самолет вокруг поперечной оси, т. е. заставляет его идти вверх или вниз, руль направления поворачивает самолет вокруг вертикальной оси, т. е. вправо и влево. Такова функция рулей, если рассматривать их действия относительно земной поверхности. Если накренить самолет на 90°, то рули будут действовать иначе: чтобы заставить самолет поднять или опустить нос, потребуется действовать рулем высоты, хотя относительно самолета действие рулей осталось прежним, неизменным, т. е. рулем высоты изменяется угол атаки, а рулем направления создается или устраняется скольжение самолета.

Представим себе теперь такой случай: самолет идет с креном 45° или близко к 45°, когда наступает равновесие в действиях рулей высоты и направления относительно земной поверхности. Как теперь будут действовать рули относительно земной поверхности? Очевидно, теперь оба руля действуют одинаково — каждый руль поворачивает самолет с равной эффективностью влево или вправо и одновременно вверх или вниз. Означает ли это явление, что переменились функции рулей? Нет. Рулем высоты по-прежнему изменяется угол атаки, а рулем направления создается или устраняется скольжение. И это обстоятельство практически очень важно, мы его не должны забывать и рассматривать каждый раз вопрос конкретно, смотря по тому, что нас интересует. Например, если нас интересует сохранение горизонтальности виража, т. е. параллельности земной поверхности, мы скажем, что действие рулей на глубоком вираже меняется, а если мы не хотим допустить перевода самолета на углы атаки второго режима и потерять скорость, то скажем, что это зависит только от руля высоты, и действие рулей в этом смысле сохраняется прежним.

Как действуют рули при крене 45°

Вернемся к случаю равновесия в действиях рулей при крене 45°. Оставляя в стороне вопрос о скольжении самолета и потере скорости, которые вызываются отсутствием координации, мы будем рассматривать здесь лишь взаимное влияние рулей высоты и направления на вираж с креном 45°. Допустим, что нам нужно ускорить вращение при крене 45°. Это можно сделать, усилив давление на педаль или же потянув ручку на себя. Но в обоих случаях возникает побочное явление. Если мы взяли ручку на себя, самолет станет вращаться быстрее (что нам и было нужно), но одновременно поднимется нос самолета (а это нам вовсе не нужно). Как тут быть — действовать не рулем высоты, а рулем направления? Посмотрим, что получится тогда. Мы нажали педаль по крену. Самолет ускорил вращение, но одновременно опустил нос, а нам это так же не нужно, как и поднимать его. Выходит, что ни тем, ни другим рулем действовать только в одной плоскости мы не можем — оба руля действуют в двух плоскостях. Однако нас выручает другое, а именно то, что в данном примере от действия руля высоты самолет поднимает нос, а от руля направления опускает.

Чтобы ускорить вращение и при этом сохранить прежнее положение носовой части самолета, нужно действовать одновременно обоими рулями. При этом получится следующее: под влиянием обоих рулей ускорится вращение, а их действие в вертикальной плоскости парализует одно другое, и положение носовой части самолета остается неизменным — самолет идет по горизонту.

Посмотрим, что будет происходить, если нам нужно не ускорить вращение самолета, а, например, опустить нос. Дадим ручку от себя — нос опустится, но одновременно замедлится вращение, если же дадим не ручку от себя, а педаль по крену, то нос тоже опустится, но при этом ускорится вращение, т. е. получится эффект, подобный разобранному выше.

Если рассматривать таким образом все возможные случаи, мы убедимся, что при крене 45° оба руля действуют с одинаковой силой в обеих плоскостях, но при этом их действие в одной плоскости направлено в общую сторону, а в другой плоскости — в противоположные стороны (Рис. 6).

Явление двойного действия рулей имеет место не только при крене 45°, а и раньше и позже, но при крене в 45° наступает равновесие в действии. Ясно, что при кренах меньше 45° каждый руль будет сильнее действовать в той плоскости, в которой он действует самостоятельно при прямолинейных режимах, и слабее в другой плоскости, а при кренах больше 45° каждый руль будет действовать сильнее в той плоскости, в которой он действовал бы самостоятельно при крене 90°.