ヘリコプターの航跡は広い停泊に値する、パート 2

Aug 28, 2023

NASA エイムズ研究センターが実施した数値流体力学は、ローターブレードの前進と後退によって引き起こされる渦の変化を示しています。

FAAは過去に、ヘリコプターの後続に不注意で飛行した固定翼機に対するリスクをより良く理解するために、包括的な飛行試験プログラムを実施した。

テストではさまざまなサイズのヘリコプターが使用されました。 研究者らは陸軍州兵UH-1H、FAA自体に所属するS-76A、陸軍UH-60ブラックホーク、海兵隊シコルスキーCH-53Eスーパースタリオン、陸軍ボーイングCH-47Dチヌークを飛行させた。 固定翼機の場合、政府機関はビーチクラフト T-34C とベランカ 8KCAB スーパー デカトロンを使用してヘリコプターの航跡を調査しました。 （参照：Tymczyszyn、Biehl、Teager、「Flight Test Investigation of the Wake Vortices Generated by Rotorcraft」、航空機後流渦会議議事録、ワシントン DC、1991 年 10 月 29 ～ 31 日。）

渦に遭遇するにはいくつかの方法があり、FAA のテスト プログラムではそれらを並行遭遇とトラック横断遭遇に分けました。 平行遭遇は最も明白で、後続航空機が生成航空機とほぼ同じ方向 (後方および下方) に飛行しているときに発生します。 航跡渦の中を大きな角度で飛行すると、トラック横断遭遇が発生します。 ヘリコプターはランプに直接飛行する傾向があり、固定翼機のように交通パターンを飛行する必要はありません。 したがって、多くの場合、特に交通パターンに近づくと、ヘリコプターの進路に沿って線路を横切って飛行する可能性が非常に高くなります。

FAAのテストパイロットは、並行遭遇中にヘリコプターの後流渦の上、下、左、右を飛行して渦の中に進入した。 一般に、離間距離が小さい場合、ヘリコプタが低速で飛行しているときに、固定翼航空機は強いピッチおよび/またはヨーの偏位を経験しました。 近距離で遭遇した場合、一時的にコントロールを失いました。 これは、主に回転運動を引き起こす飛行機からの航跡遭遇とは異なる反応であることに注意してください。 離隔距離が大きくなると、ヘリコプターがより高い対気速度で飛行しているときに動揺がより顕著になる傾向がありました。 前進するブレードによって生成される渦は、一般に、後退するブレードの渦よりも急激なロールおよびヨーの変動を生成します。 並行遭遇中、後続機は突然のロール、ヨー、またはピッチの変動を経験しました。

ウェイトとウェイク UH-60 の最大離陸重量 (MTOW) は 20,250 ポンド、ローター ブレードは 4 枚で、ローター直径は 53 フィート強です。T-34C のバンク角は 45 度でした。 70～80ノットで飛行するUH-60の後方1マイルの距離で。 この乱気流は「激しいチョップ」として特徴付けられました。 アプセットバンク角は 75 ～ 90 度近くまで増加しました。 離隔距離が0.5マイルに短縮されたためです。

UH-60 が速度を落として速度に近づくにつれて、T-34C の逸脱の深刻さは増しました。 T-34C は 90 度を超えて回転しました。 UH-60の1マイル後ろを飛行したとき。 T-34C が UH-60 の 0.5 マイル後方を飛行したとき、180 度を超えて回転しました。 銀行の。

1960 年代に導入された UH-1 ヒューイ シリーズは、消防やヘリロギングの航空機として今でも非常に一般的です。 FAA テストに使用された UH-1H は 9,500 ポンドの MTOW と 44 フィートの 2 つのローターブレードを備えていました。 直径。 0.3 ～ 0.5 nm の距離で、T-34C は 30 ～ 75 度の回転を経験しました。 ただし、いくつかのテストポイントでは、より顕著なロール偏位が発生し、コントロールとスピンの喪失につながりました。

タンデム ローター構成ですぐにわかる陸軍の CH-47D チヌークは重量物輸送ヘリコプターです。 そのMTOWは50,000ポンドで、60フィートです。 ローター径。 予想どおり、ツインローター CH-47D の背後の渦は強力です。 0.8 マイル未満の距離では、ロール偏位は 90 度から 210 度まで変化しました。 バンクの多くはコントロールの喪失とスピンを引き起こしました。

シコルスキー CH-53E はチヌークよりもさらに大きいです。 MTOW は 69,750 ポンドで、79 フィートの 7 ブレード メイン ローターを備えています。 直径。 CH-53E は強力なロール偏位も生み出しました。 約1マイル離れたところで、後続機は90度を超えて横転した。 0.5マイルの地点で、後続機は180度近くまで回転した。 スピンも経験しました。

スーパー デカトロンでの飛行テストのいくつかは、デカトロンが翼に予期せぬ震えを経験したため、CH-53E の後ろで放棄されました。 個々のローター ブレードの渦が破壊的な振動を引き起こす可能性があり、壊滅的な翼のフラッター モードを引き起こす懸念からテスト ポイントの即時停止につながりました。

夜間飛行ヘリコプター

NASA 航空安全報告システム (ASRS) データベースにある後方乱気流事象の興味深いサブセットには、共同使用空港での夜間運用中に軍用ヘリコプターが発生させた後方乱気流に誤って飛来した軽飛行機が含まれていました。

暗視ゴーグルを使用すると、ヘリコプターのパイロットは夜間に任務を遂行できます。 これは非常にユニークで非常に要求の厳しい飛行形式であり、特殊な装備、訓練、熟練度が必要です。 このため、ヘリコプタには外部照明を一切使用せずに動作する必要があります。 ASRSの報道によると、固定翼機のパイロットは、空港の暗い環境で照明の​​ないヘリコプターが作戦を行っていることに気づいていなかった。 後流渦は風に乗って漂い、ヘリコプターは風に向かって離着陸することを好むことに注意してください。 ヘリコプターが滑走路の着陸帯の風上で離着陸するのが一般的です。 風にわずかな横風成分があると、ヘリコプターの渦が滑走路に向かって簡単に吹き飛ばされる可能性があります。

低速のヘリコプタからの伴流渦は強力で、より大きな危険量を生み出すため、低速で飛行するヘリコプタの近くを飛行しないようにするのが当然です。 残念ながら、空港の交通パターンに沿って低速で飛行している場合、低速で飛行するヘリコプターに遭遇する可能性が高くなります。

ヘリコプターの伴流渦特有のリスクを回避することが賢明です。 ヘリコプターの航跡には注意が必要で、十分な間隔をあけてください。

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