Námraza a pád horizontálního stabilizátoru

09.12.2013


Nejprve si připomeňme zásadní zdroje námrazy (existují i za VFR podmínek!)
    Hlavní podmínky pro vznik námrazy jsou vlhkost a teploty pod bodem mrazu. Je třeba si uvědomit, že s námrazou se můžeme setkat nejenom v IMC při letu IFR, ale také ve studeném sektoru před přechodem teplé fronty s podchlazenými srážkami při letu VFR za VMC. Na obrázku níže je vidět vztah mezi nulovými izotermami v teplém a studeném sektoru, kde kritická oblast vzniká právě ve srážkové oblasti studeného sektoru před teplou frontou nad nulovou izotermou.



    Nyní se nabízí otázka: když vidíme námrazu na křídlech, je možné si představit co se děje na zadních řídích plochách?

Funkce horizontálního stabilizátoru

    Před analýzou fenoménu námrazy horizontálního stabilizátoru si zopakujeme fundamentální mechaniku letu: při rovnoměrném ustáleném letu jsou v rovnováze dvojce sil vztlak s váhou letounu a tah s odporem. Na rameni mezi těžištěm letounu, kde působí váha a centrem tlaku – vzniku celkové aerodynamické síly, vzniká klopivý moment na hlavu (je-li běžná konfigurace CG a centra tlaku). Tento moment vyrovnává horizontální stabilizátor na rameni těžiště – ocasní plochy. K tomuto účelu je horizontální stabilizátor konstruován jako obrácené nastavitelné křídlo na větších letounech nebo turbopropech, případně pak křídlo s variabilním vychýlením části této ocasní plochy, kde vychýlením řídící plochy nahoru dochází k prohnutí plochy a tím ke vzniku potřebné aerodynamické síly ve stejném směru jako váha (mimo jiné dochází i ke zvýšení efektivní váhy letounu a odporu), která působí v opačném smyslu než je klopivý moment vztlaku křídel.

    Pro další odstavce je třeba si tedy uvědomit, že úhel náběhu takto fungující aerodynamické plochy je přesně opačný než úhel náběhu běžného křídla (obrácený smysl působení aerodynamických sil).

Vliv vysunutí klapek na úhel náběhu stabilizátoru
    Vysunuté klapky hlavního křídla způsobí několik současně působících změn a vlivem zvětšeného ofukování směrem dolu kopírujícím vysunuté klapky dochází:

•    k posunutí centra vztlaku do zadní části křídla a tím zvýšení momentu na hlavu
•    ke změně smyslu obtékání ocasních ploch a zvýšení úhlu náběhu horizontálního stabilizátoru
•    jakmile dojde k postupnému vyrovnání sil, je třeba zvětšení momentu od vztlaku vyrovnat zvětšením nastavení stabilizátoru – směrem ke kritickému úhlu náběhu stabilizátoru a to především na malých rychlostech při přiblížení na přistání (menší rychlost => třeba většího vychýlení stabilizátoru, většího úhlu náběhu)!



    Opakování matka moudrosti: při pohledu na obrázek je třeba se na výškovku dívat jako na obrácené křídlo (úhel náběhu se zde tedy zvyšuje!).  

Pád stabilizátoru na přistání vlivem námrazy
    Zvyšování  úhlu náběhu stabilizátoru při vysunutých klapkách při přiblížení společně s námrazou je velmi nebezpečný fenomén a počátky pádu stabilizátoru je velmi těžké rozeznat. Jak k tomu tedy dojde a co se děje?

    Námraza na aerodynamické ploše zhoršuje kvalitu plochy a při větších úhlech náběhu může dojít k předčasnému odtržení proudění a vzniku turbulentního proudu na spodní části stabilizátoru. Když nabíhající vzduch na silně omrzlou náběžnou plochu narazí dojde k odtržení a vzniku “separační bubliny – turbulence v úplavu námrazy”.  Pokud je tato bublina za závěsným momentem řídící plochy, bude táto tlačena vlivem rozdílů tlaků z horní části stabilizátoru dolu – výsledek je děsivý: letoun je samovolně potlačen na hlavu a dochází k dalšímu zvýšení úhlu náběhu stabilizátoru.

                         

                         

Příznaky počátku námrazy stabilizátoru
Na různých typech letounů se mohou tyto příznaky mírně lišit:

•    zmenšení sil v řízení na ocasních řídících plochách
•    problémy s trimováním letounu (vyvážením)
•    chvění řídící páky letounu nikoliv letounu samotného jako je tomu před běžným pádem
•    při zvýšení úhlu náběhu stabilizátoru klapkami se pak projeví nenadálá síla v řídících prvcích směrem na hlavu těžký
•    pro pilota je lehčí tlačit než táhnout – vznikají chyby řízení způsobené pilotem

Vybírání pádu stabilizátoru

    Nejhorší na pádu stabilizátoru je způsob jeho vybírání: tahat! Ano skutečně je třeba přitáhnout.

Vybírání pádu stabilizátoru přesně naopak než u běžného pádu musíme:

•    přítáhnout – je třeba snížit úhel náběhu stabilizátoru (ten funguje v opačném smyslu než normální úhel náběhu viz. předchozí odstavce) – obtékání na horní straně plochy je totiž ještě účinné a dojde ke zvednutí nosu letounu a tím i ke snížení úhlu náběhu ocasní plochy
•    redukce klapek
•    snížení výkonu

Doporučení nakonec
    Při podezření na námrazu ocasních ploch, nepoužívejte klapky na přistání!

Autor: Lukáš Kyzlink, Instruktor Flying Academy
Zdroj: výzkum pádu stabilizátoru provedený NASA, pro ty co chtějí procvičit angličtinu
zde: http://www.youtube.com/watch?v=_ifKduc1hE8

 

Odeslání článku e-mailem

[x] zavřít

Komentáře k článku

Přidat komentář

    Kontrolní kód : Kontrolní kód

Re: Plovoucí výškovka

Odpovědět

Datum : 02.01.2014 13:48, Vložil : lukas kyzlink

Myslím, že efekt je stejný. Na přibližení, kdy je letoun natažený je plovoucí výškovka vychýlená z pohledu běžného křídla do záporného úhlu náběhu, tedy z pohledu stabilizátoru - výškovky na vysokém úhlu náběhu v opačném smyslu křídla. Při námraze a vysunutí klapek může tedy efekt být naprosto stejný jako u běžného stabilizátoru.

Plovoucí výškovks

Odpovědět

Datum : 30.12.2013 22:57, Vložil : TeX

A co plovoucí výšková

RE: matouci popis

Odpovědět

Datum : 09.12.2013 12:02, Vložil : lukas kyzlink

v letani je treba pouzivat selsky rozum, clanek mluvi o padu stabilizatoru a jak ho vybirat ci mu predchazet, pokud bude letoun v podminkach namrazy na priblizeni na male rychlosti bez dostatecnych rezerv je treba s tim pocitat a resit situaci adekvatne, ale hlavne ji predejit!

matoucí popis

Odpovědět

Datum : 09.12.2013 10:51, Vložil : Dan

Prosím autora o dodatečné vysvětlení provozního postupu při zjištění námrazy, konkrétně při přiblížení. Článek totiž vyznívá jednoznačně tak, že mám zavřít na přiblížení klapky a snížít výkon motoru a do toho tahat. Když snížím výkon motoru, zavřu klapky a to nad zemí s namrzlým letadlem a do toho ještě začnu tahat, tak se v lepším případě prosednu, v horším zabiju. Není dobře vysvětleno. Takto napsáno je to podle mne návod na sebevraždu. Ale možná se pletu.

Všechny komentáře

Zeptejte se odborníka

Zkušený personál jedné z největších leteckých škol Flying Academy je připraven Vám pomoci s jakýmikoli otázkami týkajícími se letectví.

Zeptejte se

Kategorie

Bezpečnost

Civilní letectví

English info

Havárie

Historie létání

Letiště

Nejčtenější

Oznámení, kurzy, školení...

Pilotní výcvik

Prodej letadel

Technologie

Video

Vojenské letectví

Zeptejte se odborníka