O PI LOTÁŽI VRTULNÍKU HC-102

 

helo3432.JPG (354788 bytes), helo3433.JPG (470350 bytes), helo3434.JPG (430910 bytes), helo3435.JPG (313135 bytes). KV 4/63  

Zasloužilý mistr sportu JIŘÍ BLÁHA, kapitán ČSA

Pilotáž vrtulníku vyžaduje od pilota mnohem větší pozornost než konvenční letoun, přestože uspořádání řízení je vcelku analogické. Co je příčinou? Příčin je více a plynou z toho, že:

l. Je nutno dodržovat co nejpřesněji počet otáček rotoru.

2. Je nutno koordinovat všechna čtyři řízení (cyklické, kolektivní, směrové a přípusť motoru).

3 Vrtulník má delší reakční dobu.

4. Vrtulník má "vrozenou" nestabilitu ve visení.

5. Řízení většiny vrtulníků není silově sladěno s výchylkami, jak je tomu u konvenčních letadel.

Nyní k jednotlivým bodům, podrobněji (s ohledem na naši HC-102) :

1. Dodržování předepsaného počtu otáček rotoru je základním požadavkem pro úspěšné řízení vrtulníku. U vrtulníku HC-102 se pohybuje rozmezí počtu otáček rotoru pro motorový let mezi 2800-3000 ot/min (údaj ručičky pro motor) a 2800-3300 ot/min (údaj ručičky pro rotor) pro lety autorotační. Tyto hodnoty nemají být nikdy za letu překročeny, protože jsou dány konstrukcí rotoru a motoru. Při letech v malých výškách (asi do 100 m se doporučuje používat maximálního povoleného počtu otáček a teprve nad touto výškou a při režimech, které nevyžadují plnou výkonnost motoru, používat menší počet otáček. Dále je nutné mít stále na zřeteli kritické počty otáček při běhu na zemi - s sice: kritické otáčky pro pozemní rezonanci vrtulníku a kritické otáčky náhonu zadní vrtulky (tyto otáčky jsou přesně uvedeny v pilotním návodu). Z uvedeného je zřejmé, že otáčkoměr u vrtulníku (který je dvouručičkový - jedna ručička pro motor a jedna pro rotor) patří mezi nejhlídanější přístroje.

2. Neustálá koordinace všech řízení působí zpočátku pilotním žákům mnoho nepříjemností, neboť zásah do jednoho řízení vyžaduje zpravidla i zásah do všech ostatních. Nejdůležitější je správná koordinace kolektivu (páka, kterou drží pilot levou rukou a jejímž pohybem nahoru nebo dolů se zvětšuje nebo zmenšuje úhel náběhu všech listů rotoru o stejnou hodnotu) a přípusti motoru (ovládání přípusti motoru je na konci této páky v podobě otočné rukojeti jak je tomu u motocyklu). Pohyb kolektivu je sice opatřen automatickou vazbou (tzv. vačkou) s přípustí motoru, ale u vrtulníků s menším přebytkem výkonnosti (a sem HC-102 patří) není tato vačka nikdy tak ideálně vyřešena, aby udžela konstantní počet otáček při všech režimech.

Počet otáček rotoru je možno ovládat bud změnou přípusti motoru, přičemž úhel nastavení listů zůstává stálý, nebo pohybem páky kolektivu při konstantním nastavení plynové přípusti. Zásah do jednoho nebo do druhého má však za následek výsledný pohyb kolem kolmé osy, tedy snahu vrtulníku uhnout doleva nebo doprava. Tato reakce na změnu kolektivu nebo přípusti je pochopitelně tím větší, čím větší a energičtější zásah jedním nebo druhým byl proveden. U vrtulníku HC-102 se projevuje zvyšování kolektivu a plynové přípusti tak, že nos vrtulníku se otáčí doleva, zmenšování kolektivu a plynové přípusti otáčením doprava. Tyto směrové pohyby je nutno ihned v zárodku eliminovat použitím vhodné výchylky směrového řízení, kterým se ovládá nastavení zadní vrtulky. V praxi to vypadá tak, že při startu je nutné držet směr vyšlápnutím téměř plného pravého směrového pedálu. Naopak v autorotaci, kdy se rotor volně protáčí, je zapotřebí téměř celé levé nohy.

Nejméně náročné je cyklické řízení, představované dnes již u velké většiny vrtulníků klasickou řídicí pákou z podlahy. U HC-102 je z konstrukčních a váhových důvodů vyvedena páka cykliky do kabiny přímo od rotorové hlavy, otvorem nad hlavou pilota. Na jednotlivé výchylky cykliky reaguje vrtulník stejnými změnami polohy jako konvenční letoun, tj. na potlačení cykliky dopředu jde nos vrtulníku dolů, na přitažení nahoru, na levou výchylku se naklání doleva a naopak.

3. Delší reakční doba vrtulníku tkví ve velké setrvačnosti rotoru. Tato vlastnost má za následek zbytečně velké a energické pohyby pilotních žáků, kterým se zpočátku zdá, že na protizásah vrtulník nereaguje. Jakmile si však na tuto vlastnost zvyknou, nečiní jim řízení žádné potíže.

4. Vrtulník ve visení dříve nebo později projeví snahu tento zdánlivě klidný a stabilní stav opustit. I když jsou zásahy dobrého pilota ve viseni minimální, přece jen by se bez nich dostal vrtulník do jiného letového režimu a to i v klidném prostředí. U větších vrtulníků je nedostatek stability nahrazován různými stabilizačními zařízeními.

5. Sladění sil v řízení s výchylkami, tak jak je u většiny konvenčních letadel požadováno a uskutečněno, bývá u vrtulníků umělé - a to pochopitelně zvlášť u vrtulníků těžších. Z toho důvodu přistupuje další nepříznivý činitel při přeškolování, totiž že zde odpadá možnost létání podle citu v řízení. Síly v celém rozsahu výchylek, jak cykliky tak kolektivu, jsou minimální, ve směrovém řízení pak nejsou prakticky žádné.

A nyní konkrétně k pilotáži HC-102.

Oproti vrtulníku HC-2 je HC-102 opatřen elektrickým startérem, takže odpadá zdlouhavé ruční startování klikou. Po nahození a zahřátí na určené hodnoty se zvýšením otáček motoru sepne spojka, která umožní roztáčení rotoru.

Po motorové zkoušce přijde start. Páka kolektivu je na spodním dorazu. Rukojetí plynové přípusti se zvýší otáčky na 3000 ot/min. Jakmile jsou tyto otáčky ustáleny, počne se zvedat páka kolektivu při stálém sledování otáčkoměru. Při poloze páky kolektivu asi v polovině mezi spodním a horním dorazem se odlehčí tlumič předního kola. To se projeví nadzvednutím předku vrtulníku. Jakmile stojí vrtulník na odlehčených tlumičích, je nutno jej pákou cykliky a směrovým řízením "ustředit" tak, aby nejevil snahu ani popojíždět po zemi nebo dozadu ani zatáčet doleva nebo doprava. Je-li vrtulník dobře "ustředěn", je i jeho odlepení od země snadné. Uskuteční se dalším přitahováním páky kolektivu nahoru se současným vyšlapováním pravé nohy. Po odlepení je nejobtížnější vrtulník "zavěsit", čili ustálit ve visení.

Visení je režim, který je nutno dokonale ovládat. Zásadou je dělat opravné pohyby co nejjemněji, stále mít na zřeteli delší reakční dobu; jinak dojde k větším změnám proti původní poloze, které vyžadují opět větší protizásah a vrtulník se místo visení rozhoupá stranově i výškově. V klidném prostředí není někdy celé minuty nutné zasahovat kolektivem a plynovou přípustí, stačí jemné zásahy cyklikou a vrtulník přitom "dýchá" na místě v rozmezí výšky 20-30 cm. Při visení se dá vrtulníkem otáčet vlevo i vpravo; v tom případě je nutné si před otáčením uvědomit; že po vyšlápnutí pravé nohy otáčky poklesnou a vrtulník by klesal, tzn. je nutno současně přitáhnout mírně kolektiv nebo přidat plyn, při vyšlápnutí levé nohy naopak otáčky stoupnou a vrtulník bude stoupat, takže je nutno buď snížit kolektiv, nebo ubrat plyn.

Visení se nedoporučuje dělat ve výškách od 3 do 80 metrů nad zemí, neboť bezpečná výška, ze které je možné převést vrtulník z visení do autorotačního letu, je asi 80 m. Visení je obtížnější ve větší výšce a v turbulentním prostředí.

Z visení je velmi snadné převést vrtulník do dopředného letu tím, že se potlačí páka cykliky dopředu. Na tento zásah se sice skloní nos vrtulníku dopředu, ale výsledný pohyb celého vrtulníku je vpřed, šikmo vzhůru (vrtulník přejde do stoupavého letu). Při větším potlačení by samozřejmě přešel vrtulník do horizontu a při ještě větším do klesavého letu. Prakticky se přechod z visení do stoupání s dopřednou rychlostí dělá mírným postrčením cykliky vpřed; jakmile se skloní nos, je cyklika přitažena zpět do původní polohy. Let dopředu je nejsnadnější letový režim; je nutno pouze dbát na to, aby vrtulník neletěl ve vybočení. Při stoupání s dopřednou rychlostí je páka cykliky téměř v přední poloze a mírně vpravo. Nejvýhodnější rychlost pro stoupání je kolem 70 km/h; při této rychlosti je stoupání největší. Ze stoupání je pak vrtulník převeden do horizontálního letu upravením plynové přípusti a pákou kolektivu, které zůstávají při delším letu v horizontu; výška letu je udržována podle varia pákou cykliky, tak jako u konvenčního letadla výškovkou.

Přechod z horizontu do klesání je možno provést buď potlačením cykliky (pak ovšem vzroste rychlost, což je nežádoucí), anebo snížením kolektivu s eventuální malou opravou otáček plynem. Běžně se používá klesací rychlost kolem 3-4 m/vt při dopředné rychlosti 90 km/h. Tento režim umožňuje nejvýhodnější přechod do autorotace (kdyby tato nutnost nastala). Stačí pak jenom stlačit páku kolektivu dolů, levou nohou udržet vrtulník v přímém letu a souhrou cykliky s kolektivem upravit dopřednou rychlost a otáčky rotoru.

Z režimu dopředného klesání je pak možné zase přejít do kteréhokoli režimu předešlého, tj. do stoupání nebo horizontu. Obvykle však klesání předchází dalšímu režimu speciálně vrtulníkovému - a sice zastavení do visení. Vrtulník zastavíme tak, že v určené výšce se přitahováním cykliky počne převádět do většího podélného sklonu (nos vrtulníku nahoru). Kdybychom však pouze zvětšovali podélný sklon, vrtulník by záhy počal klesat. Proto je nutné sledovat vario a jakmile se toto pohne do klesání, současným zvedáním kolektivu a přidáváním plynu držet vrtulník ve stejné výšce a pravou nohou vylučovat snahu po zatáčení doleva. Jakmile klesá dopředná rychlost k nule, je nutné potlačením cykliky upravit podélný sklon, jinak by vrtulník přešel do letu vzad. Během celého manévru je ovšem důležité, aby otáčky byly na správné hodnotě, zejména v prvé fázi, kdy po přitažení cykliky má vrtulník ještě značnou dopřednou rychlost a rotor je touto rychlostí roztáčen do větších otáček, takže hrozí nebezpečí přetočení maximálních otáček a dále těsně před zastavením, kdy naopak otáčky rychle klesají (zvláště, je-li tento manévr trochu ráznější).

Jakmile vrtulník visí, je možné začít s kolmým sestupem. Postačí k tomu nepatrné snížení páky kolektivu, příslušná malá oprava nožním řízením a výsledkem je 1-2 m klesání na variu. Má-li být z visení provedeno přistání; je nutno pohlídat také náklon a snížit vertikální klesání tak, aby dosednutí bylo měkké. U vrtulníku se klesání nad zemí vždy vlivem blízkosti země zmenší samo o sobě. Jakmile se jednou dotknou kola země, je nutné dát kolektiv dolů natolik, aby letoun již od země neodskočil, nikoliv však až na spodní doraz. Teprve poté; nemá-li vrtulník snahu po zemi popojíždět nebo se zatáčet, snížit jemně kolektiv až na spodní doraz, za současného přivírání plynové přípusti, vyšlapování levé nohy (jinak se HC-102 otočí s posledním zbytkem sil doprava, zejména je-li přední tlumič měkký) a přitahování cykliky na zadní doraz.

Visení je také výchozím režimem pro některé, další speciálně vrtulníkové, způsoby letu. Jsou to let do boku, let vzad, otáčení na místě a kolmý výstup. Let do boku vypadá ideálně tak, že směr letu je o 90° vlevo nebo vpravo od podélné osy, neboli dopředná rychlost je nula. Dělá se tak jako skluz u normálního letadla, tj. chceme-li letět do boku vlevo, nakloníme cyklikou vrtulník nalevo a nos držíme v původním směru vyšlápnutím pravé nohy. Přitom nám trochu poklesnou otáčky, neboť jsme více zatížili zadní vrtulku, takže musíme přidat maličko kolektivu. Takovýmto způsobem lze letět rychlostí asi 40 km/h. V jednom se však let do boku od skluzu liší; že to totiž kabinou důkladně profukuje . . . Let doprava je analogický, s tím rozdílem, že je vyšlápnutá levá noha a otáčky proto stoupnou. Let dozadu je podobný letu vpřed; vrtulník se dostane do tohoto režimu tak, že se z ustáleného visení mírně přitáhne cyklika, a po změně podélného sklonu se ihned vrátí do původní polohy. Vrtulník se nakloní dozadu a přejde do letu vzad. Potom se již jen cyklikou upravuje požadovaná rychlost, která není nikdy příliš veliká. Otáčení na místě už bylo zčásti popsáno v předešlém. Chtěl bych jen upozornit na otáčení, kdy vane vítr. V takovém případě nestačí jen vyšlápnout a dívat se, jak se vrtulník točí, ale je nutné pracovat i s cyklikou, neboť vrtulník by se při otočení o 180°, tedy v poloze zády k větru, dal do dopředného letu za současného klesání (zmizí náhle složka větru). Cykliku je nutné v poloze zády k větru značně přitáhnout.

Kolmý výstup se co do techniky pilotáže rovná visení, s tím rozdílem, že plynová přípusť je větší než požadovaná pro visení, takže přebytek výkonu je využit pro stoupání. U vrtulníku rozeznáváme teké dva dostupy, kolmý a dynamický, tj. s dopřednou rychlostí. U HC-102 je však přebytek výkonu při obsazení ve dvou tak malý, že kolmý dostup je prakticky v rozmezí nebezpečné výšky, zejména při vyšší teplotě ovzduší.

Zbývá ještě zmínit se o autorotaci a o autorotačním přistání. Autorotace je režim, kdy rotor nepřijímá od motoru žádný výkon. Do tohoto režimu se vrtulník přivede tak, že páka kolektivu se sníží natolik, až dojde k rozdílným otáčkám motoru a rotoru, které byly do té doby stejné (ručičky obou byly na otáčkoměru na stejné hodnotě). Při snižování kolektivu se mění zatáčivý moment od rotoru (klesá), který se musí zachycovat u HC-102 levou nohou. Snížíme-li kolektiv rázně, dojde vždy k určitému poskoku nosu vrtulníku doprava, při pomalém snižování nikoli. Nejvýhodnější autorotační rychlost je 80-90 km/h. Při ní je vertilkální opadání nejmenší - vario ukazuje asi 6-7 m klesání. Dopředná rychlost je kontrolována cyklikou a vyžaduje velkou pozornost, neboť v cyklice nejsou žádné síly a vrtulník velmi snadno přechází do větší rychlosti, což má za následek i zvětšení otáček rotoru. Při nácviku autorotace stačí rozepnout otáčky o 200, takže má-li být vrtulník znovu uveden do motorového letu, stačí pouze přitáhnout kolektiv a mírně přidat plyn.

Následuje-li po autorotačním sestupu i autorotační přistání, doporučuji držet v sestupu otáčky na jejich maximální hodnotě tak, aby byla kinetická energie rotoru co největší. Ve výšce od 5 do 8 metrů se počne přitahováním cykliky zmenšovat dopředná rychlost, otáčky při tom ještě neklesají. Při rychlosti asi 30-40 km/h už je vrtulník přibližně v horizontální poloze a počínají klesat otáčky rotoru. V této fázi je možné ještě využít spodního dorazu kolektivu (nebyl-li v této poloze už před tím) pro zvýšení otáček za současného přitahování cykliky. Vrtulník je už téměř bez dopředné rychlosti a to je rozhodující moment pro úspěšné přistání. Nyní je nutné současně se zdvižením kolektivu potlačit cykliku dopředu, aby nedošlo k dotyku ocasní vrtulky se zemí a jejímu poškození. Vrtulník se dotkne země s malou dopřednou rychlostí a po několika metrech stojí - cyklika je přitom přitažena dozadu.

Autorotační přistání lze také dělat s dojezdem, kdy je postup stejný, ale vrtulník se neodbržďuje až do téměř nulové rychlosti - nechá se dotknout země v rychlosti asi 20 km/h. Toto přistání s dojezdem je snadnější, podobá se přistání s normálním letounem.

Jsem si vědom, že jsem nevyčerpal všechny letové režimy vrtulníku. Nezmínil jsem se také o nouzovým případech za letu, ale toto není návod k pilotáži, je to jen několik základních poznatků, které jsem považoval za nejdůležitější a věřím, že budou k prospěchu všem pilotům, kteří se na vrtulníky budou přeškolovat. A všem jsem chtěl říci, že pilotáž vrtulníku se dá zvládnout velmi snadno, že nečiní žádné nepřekonatelné potíže pilotům, zvyklým na normální způsob létání a hlavně, že mohou být výtečnými piloty jak vrtulníků, tak i letadel konvenčních. Nemusí mít strach; že by se současným létáním "na obou frontách" zkazili - to už je dávno překonaný názor, který u nás hájí jen ten, kdo si na obojí netroufá. Prostě nehledejte v tom takovou vědu, jaká se z toho u nás ještě někde dělá! Přeji vám všem mnoho úspěchů a při vší úctě k HC-102, kterou jsem zalétával, i nějaký modernější vrtulník.