Ako lieta ultraľahký vrtuľník? Princípy letu UL vrtuľníkov

Nad lietaním s ultraľahkými vrtuľníkmi je vždy kúsok hmly, ktorú sa teraz pokúsime rozplynúť. Ako vlastne fungujú UL vrtuľníky? Samozrejme, všetci vieme, že každý pilot postupuje v súlade s letovou príručkou daného typu vrtuľníka. Musí dodržať presný postup uvedený v letovej príručke. Po spustení motora nie je možné okamžite vzlietnuť, hlavne nie v chladnejšom období. Teploty prevádzkových kvapalín, hlavne oleja (oleja motora, reduktora) sa musia zohriať do prevádzkových hodnôt.

Definícia ultralightu

Jedným z charakteristických parametrov vrtuľníkov je maximálna vzletová hmotnosť, podľa ktorej je možné ľahké vrtuľníky deliť na dve skupiny:

1. ultraľahké vrtuľníky s maximálnou vzletovou hmotnosťou do 600 kg (napr. Dynali, Mosquito, Kompress / Heli-Sport, Cicare, Fairey) a
2. ľahké vrtuľníky s maximálnou vzletovou hmotnosťou do 2500 kg (napr. Robinson, Rotorway, Sikorsky Schweizer, Kazan Aktai).

Zavisenie UL vrtuľníka

Vzlet sa snažíme uskutočniť proti vetru. Prvou fázou je zavisenie vrtuľníka – závisí od typu vrtuľníka – je to výška približne 1 meter nad úrovňou povrchu zeme. Do visu sa vrtuľník dostane plynulým zdvíhaním páky kolektívneho riadenia, čím sa zvyšuje uhol nábehu listov nosného rotora a tiež výkon motora. Tieto úkony sa korigujú pákou cyklického riadenia a nožným riadením, aby vrtuľník zostával visieť na jednom mieste – nad jedným bodom.

Stúpavý let

Po zavisení vrtuľníka (prechode vrtuľníka do visu) jemným potlačením páky cyklického riadenia dopredu a zároveň zvyšovaním výkonu motora a korekciou nožného riadenia (aby vrtuľník letel v správnom smere) začína vrtuľník pomaly stúpať a zvyšovať doprednú rýchlosť. Plynule koordinovaným pohybom páky kolektívneho riadenia, páky cyklického riadenia a nožného riadenia vrtuľník uvádzame do stúpavého letu.

Predletová prehliadka UL vrtuľníka

Predletová prehliadka vrtuľníka (ultraľahkého vrtuľníka) sa zameriava na všeobecný a technický popis vrtuľníka podľa technickej dokumentácie, príslušných častí letovej príručky a príručky výrobcu. Predletová príprava a prehliadka sa vykonáva pred letovým dňom. Vykonáva ju technik vrtuľníka, prípadne pilot vrtuľníka, ktorý je na túto činnosť preukázateľne zaškolený. Účelom je skontrolovať stav a skutočnú schopnosť vrtuľníku k letu. Po skončení prehliadky prevedie zápis do denníka lietadla a svojím podpisom potvrdí pripravenosť vrtuľníka k letu. Pilot si skontroluje jej vykonanie a svojim podpisom potvrdí prevzatie a kontrolu technického stavu vrtuľníka. Počas predletovej prehliadky vrtuľníka je potrebné skontrolovať a overiť jednotlivé časti vrtuľníka:

• Všeobecné informácie o vrtuľníku
• Konštrukcia jednotlivých častí vrtuľníka
• Nosný rotor
• Pohonný systém nosného rotora
• Chvostový rotor
• Elektroinštalačný systém
• Posilňovače riadenia a hydraulický systém
• Riadiace orgány nosného rotora a chvostového rotora
• Palivová inštalácia
• Pitot-statický systém a prístrojové vybavenie
• Svetelná výbava
• Sedadlá a vybavenie kabíny, kúrenie a ventilácia
• Motor
  • motorové lôžko
  • olejový chladiaci systém motora a olejový kontrolný systém
  • riadiaci systém motora
  • kontrola výkonu motora
  • systém spúšťania motora
  • protipožiarny systém

Ovládanie ultraľahkého vrtuľníka

Systém pilotáže vrtuľníka

Vrtuľníky, na rozdiel od klasických „symetrických“ lietadiel s pevnými krídlami, musia pomocou zadného rotora – vrtuľky, vyrovnávať reakčný moment hlavného veľkého rotora, ktorý práve nahrádza nosnú plochu, tj. hlavné krídlo. Pre synchronizáciu týchto dvoch rotorov a vôbec možnosti štartovať, pristávať, ale aj inak s vrtuľníkom manévrovať, slúžia nasledujúce základné prvky riadenia:

• cyklické riadenie (cyklika)
• kolektívne riadenie (kolektív)
• ovládanie zadného rotora (pedále)

Cyklické riadenie

Páka cykliky je ovládaná pravou rukou pilota a je umiestnená v pozdĺžnej osi vrtuľníka. Ovládanie v dvoch možných osách je vedené tiahlami pod sedačkami posádky a je spojená s cyklickým tanierom. Cyklický tanier je umiestnený v spodnej časti hriadeľa hlavného rotora a prenos jednotlivých pohybov je cez vertikálne tiahla vedúce v tomto dutom hriadeli vedený až k rotorovej hlave. Podobný spôsob ovládania používa tiež významný výrobca vrtuľníkov americká firma Robinson Helicopter. Rotorová hlava potom zaisťuje naklopenie rotorových listov a vlastný pohyb vrtuľníka (dopredný let, cúvanie, bočenie, atď.)

Kolektívne riadenie

Zároveň s cyklickým riadením pilot ľavou rukou ovláda páku kolektívu, umiestnenej vľavo u spodku kabíny. Táto páka „kolektívne“ (spoločne) zaisťuje zmenu uhla nábehu (od záporného až po najväčší kladný) hlavných rotorových listov. To znamená, že zaisťuje najmä pohyb vrtuľníka v smere nahor a dolu. V kombinácii oboch samozrejme vzniká dopredný priamočiary let s možnosťou regulovať rýchlosť práve zmenou uhla nábehu – kolektívom a náklonom vrtuľníka dopredu – cyklikou.

Ovládanie zadného rotora

Ovládanie zadného rotora (zadnej smerovej vrtuľky) je zaistené nožnými pedálmi pilota (v prípade školskej verzie UL vrtuľníka spoločne aj inštruktora) podobne ako u lietadla ovládanie zadného smerového kormidla. Zadný rotor eliminuje reakčný moment hlavného rotora a umožňuje otáčanie vrtuľníka okolo vertikálnej osi alebo práve naopak, udržanie vrtuľníka v priamom doprednom lete.

Riadenie UL vrtuľníka a letová výška

Pilotáž helikoptéry je náročnejšia a čiastočne odlišná od pilotáže lietadiel. Helikoptéra je menej stabilná a navyše rýchlejšie reaguje na riadiace úkony pilota. Otáčky rotora sa riadia plynovou prípusťou na páke – kolektívom. Jej dvíhaním helikoptéra začne stúpať. Smer letu sa riadi ovládacou pákou nazývanou cyklika. Otáčanie helikoptéry pilot riadi stláčaním pedálov na podlahe pilotnej kabíny.
Pilot neustále sleduje otáčky motora. Pri ich poklese môže dôjsť k stavu, keď ani dodatočné rýchle zvýšenie už nepomáha a let je ohrozený. Používanie malého vrtuľníka má nesporné výhody. Od pilota však vyžaduje dôsledné dodržiavanie predpisov a nariadení.

Letová výška

Predpis umožňuje let vrtuľníka vo výške minimálne 150 metrov nad úrovňou terénu. Pri lietaní ponad husto zastavané a osídlené oblasti alebo ponad prekážky je vrtuľník povinný letieť v minimálnej letovej hladine 300 metrov v okruhu 600 metrov od najvyššej prekážky. Tieto predpisy sa nevzťahuje na vzlet a pristátie vrtuľníka.

Autorotácia UL vrtuľníkov

Autorotácia je letový stav rotorového lietadla (vrtuľníka, vírnika), pri ktorom je nosný rotor poháňaný výlučne a iba účinkom vzduchu, keď je rotorové lietadlo v pohybe. Autorotácia je režim letu, ktorý pilot vrtuľníka v prípade vysadenia pohonnej jednotky musí využiť na bezpečné pristátie. Pristátie v režime autorotácie, hlavne posledná fáza pristátia, patrí k najnáročnejším prvkom techniky pilotovania vrtuľníka.

Režim autorotácie

Nácvik a výcvik autorotácie je bežnou súčasťou leteckého výcviku pilotov vrtuľníkov. Rozpočet v autorotácii sa robí v poslednej fáze vždy proti vetru. Inštruktor i pilot dbajú v každom okamihu na správne otáčky nosného rotora. Všetky autorotácie smú byť vykonávané len s pracujúcim motorom s výškou vybratia autorotácie v 3-5 metroch nad letiskom s následným normálnym pristátím na výkone motora. Súčasťou nácviku núdzových postupov je aj nácvik letu a pristátia s nepracujúcim hydraulickým systémom a simulácia rôznych variant zlyhania nožného riadenia. Okrem nácviku v režime visenia vrtuľníka, letu v pracovnom priestore pri základných prvkoch techniky pilotáže a letu po letiskovom okruhu sa v režime autorotácie nacvičuje:

• simulácia zlyhania pohonnej jednotky
• simulácia zlyhania hydraulického systému
• simulácia zlyhania nožného riadenia
• simulované zlyhanie generátora
• simulovaný požiar v kabíne

Núdzové postupy

Cieľom leteckého výcviku je nacvičiť, precvičiť a automatizovať núdzové postupy vrátane autorotácie vrtuľníka. Začiatok cvičenia sa vykonáva v priestore pre nácvik visenia. V tomto priestore inštruktor s prilotom precvičí autorotáciu vrtuľníka z režimu visenia. Po stiahnutí plynu musí byť pilot schopný bezpečne pristáť s vrtuľníkom z režimu visenia.
Cvičenie sa vykonáva v pracovnom priestore vo výške 600 m nad letiskom. Nosným prvkom cvičenia je nácvik autorotácie s pracujúcim motorom. Po nastúpaní do určenej výšky inštruktor ukáže pilotovi vstup do autorotácie, autorotáciu, vybratie autorotácie s prechodom do zavisenia nad určeným bodom. Pilot precvičuje autorotácie z priameho smeru letu, z ľavej i pravej zákruty v stúpaní i klesaní.

Nácvik autorotácie

Po vzlete a stúpaní do okruhovej výšky predvedie inštruktor žiakovi autorotáciu na vopred zvolené miesto pristátia. Potom odovzdá riadenie žiakovi a v ľubovoľnej chvíli stiahne plynovou pákou výkon motora. Inštruktor kontroluje a usmerňuje činnosť žiaka. Dbá na to, aby boli dodržané všetky postupy a pri nesprávnych reakciách žiaka okamžite zasahuje do riadenia. Inštruktor nesmie pripustiť, aby v ktoromkoľvek okamihu letu došlo ku vzniku nebezpečnej situácie, ako je napríklad kritická strata otáčok rotora alebo veľká vertikálna rýchlosť pri pristátí vrtuľníka. Ihneď vysvetľuje nesprávnosť konania a predvedie správne reakcie na vzniknutú situáciu. Simuluje žiakovi závady na pohone vrtuľníka, sleduje rádiovú korešpondenciu, voľnosť priestoru, terén a prekážky, ktoré by mohli skomplikovať konečnú fázu pristátia.
Inštruktor vyberá okamihy stiahnutia motora tak, aby bol možný návrat na dráhu letiska, ale aj v takých polohách na okruhu, z ktorých nie je možné dokĺzať na letiskovú plochu. Sleduje a vyhodnocuje rozhodnutia žiaka pri výbere plochy a spôsob vykonania autorotačného priblíženia. Pri návratoch na letiskovú plochu so žiakom precvičí autorotácie z režimu visenia a pri rolovaní. Po každom lete urobí poletový rozbor, na ktorom zdôrazní chyby pri vykonávaní núdzových postupov na okruhu a poukáže na vhodnejšie riešenia vzniknutej situácie.
Žiak vykonáva prílet na okruh, vzlety z miesta pristátia a stúpanie po okruhu. Po predvedení núdzových postupov inštruktorom prevezme riadenie a precvičuje núdzové postupy podľa pokynov inštruktora. Vykonáva rádiokorešpondenciu a všetku svoju činnosť komentuje palubným telefónom inštruktorovi. Snaží sa dodržovať všetky prvky letu. Neustále kontroluje motorové, ale i letové prístroje. Po skončení cvičného letu vykoná prílet späť na letiskovú plochu. Je pripravený na stiahnutie výkonu motora v ktoromkoľvek okamihu letu až po vypnutie na odbavovacej ploche letiska.

Ako s ním pristáť?

Pristávanie s vrtuľníkom

Vrtuľník má vo všeobecnosti tú výhodu oproti klasickému lietadlu, že na vzlet a pristátie nepotrebuje klasické letisko. Vrtuľník môže pristávať na letiskách a heliportoch, ale aj v teréne, na pozemku, trávnatom poraste či streche. Fáza, v ktorej sa nachádza vrtuľník pred pristátim, sa nazýva priblíženie na pristátie. Pristávanie vrtuľníka si vyžaduje vykonať rad postupných automatizovaných úkonov. Pilot ľahkého vrtuľníka vykonáva konečné priblíženie proti vetru s počiatočnou rýchlosťou približne 120 km/h. Následne pilot zníži rýchlosť a výšku a pozvoľna prejde do visu. Z visu znižuje pilot postupne kolektív až do kontaktu so zemou. Po počiatočnom kontakte so zemou znižuje kolektív celkom do dolnej polohy až dolu.

Úplné zastavenie vrtuľníka

Po kontakte so zemou pilot zaaretuje kolektív, cykliku a pedále. Listy rotora ponechá na voľnobehu 70 – 80 %, tým sa zníži teplota hláv. Po krátkom čase (cca 30 sekundách) priškrtí pilot bohatosť zmesi a ochudobnením zastaví motor. Po ďalšej polminúte zastaví rotujúce listy hlavného rotora použitím brzdy rotora. Keď zhasne svetlo spojky, vypne pilot všetky spínače a zapaľovanie. Pilot zostáva pri riadení dovtedy, než sa motory úplne nezastavia.

Preukaz pilota vrtuľníka

Zapáčilo sa Vám lietanie s UL vrtuľníkmi? Informujte sa o možnosti výcviku pilotov vrtuľníkov pre získavanie kvalifikácie privátneho pilota UL(H). To pre Vás znamená odlietať 35 až 45 letových hodín. Táto kvalifikácia neumožňuje zatiaľ vykonávať komerčnú činnosť – vykonávať činnosť pilota vrtuľníka v zamestnaneckom pomere.

Medziletová a poletová prehliadka UL vrtuľníka

Medziletová prehliadka vrtuľníka

Medziletová prehliadka sa vykonáva za účelom kontroly vrtuľníka pred letom, po predchádzajúcom lete a jeho pripravenosť v rovnaký deň. Vykonáva sa pri vypnutom motore a jej obsah je stanovený letovou príručkou. Je nutné skontrolovať hmoty a prípadne ich doplniť.

Poletová prehliadka vrtuľníka

Poletová prehliadka a ošetrenie sa vykonáva po ukončení letového dňa. Jej dôkladné vykonanie zabezpečuje zistenie závad a tým udržanie vrtuľníka v dobrom technickom stave. Dôležitou súčasťou poletovej prehliadky sú informácie od pilota o prípadných výskytoch závad po dobu letu. Pri prehliadke sa venuje zvláštna pozornosť agregátom, zariadeniam a systémom, ktorých činnosť bola podľa výpovede pilota nesprávna, alebo v ňom budila pochybnosti a súčiastkam a agregátom vystaveným najväčšiemu opotrebeniu a zaťaženiu.

Autor: Vrtulniky.sk

Tento príspevok bol vytvorený 31.3.2014 a aktualizovaný 3.7.2020. Pozrite si ďalšie príspevky autora Vrtulniky.sk.