YAW DAMPER (YD) / ДЕМПФЕР РЫСКАНИЯ

Простыми словами: демпфер рыскания – это прибор, который управляет рулем направления и является частью системы автопилота. #inside_top

Демпфер рыскания получает информацию от гироскопа о крене и поперечном ускорении (появлении угла рыскания) самолёта, также анализирует воздушную скорость и выполняет расчёты для корректного управления рулём направления.

Изначально демпфер рыскания стали устанавливать на реактивных самолётах со стреловидным крылом. Это было необходимо для улучшения характеристик бокового движения самолёта – устойчивости по крену и рысканию – и недопущения незатухающих колебаний типа «голландский шаг» 💡

При появлении крена (например, при полёте в турбулентности) самопроизвольно возникает и скольжение в сторону опущенного крыла. Вследствие устойчивости самолёта по крену возникает момент, который стремится уменьшить крен (значительный), но в то же время появляется и момент путевой устойчивости, стремящийся развернуть нос самолёта в сторону возникшего скольжения (слабее момента по крену). Из-за разницы моментов путевая устойчивость как бы «отстаёт» от восстановления крена, а самолёт по инерции «проскакивает» положение без крена и начинает крениться в противоположную сторону. Таким образом, самолет без вмешательства в управление будет совершать незатухающие колебания по крену и скольжению, «виляя» из стороны в сторону 😱 Это явление и носит название – «голландский шаг» (dutch roll).

Демпфер рыскания искусственно увеличивает путевую устойчивость и таким образом предотвращает колебания.

В наши дни эту технологию используют и в малой авиации, например, на таких самолетах как Cirrus SR-22 или Diamond DA-42. В данном случае YD снижает нагрузку на пилотов, сглаживает случайные отклонения (рыскания) самолёта в поперечной плоскости, а также решает задачу координации разворотов.

⏳ИЗ ИСТОРИИ.

Важность этой системы сложно переоценить. Например, на Boeing 727 было установлено 2 системы YD. При отказе одной QRH требовал экстренно снизиться до FL260, а при отказе обоих самолёт становился неуправляем при полёте выше FL350.

Не обошлось и без происшествий: 03.05.2013 самолёт-заправщик Boeing KC-135 Stratotanker потерпел крушение вблизи аэропорта Бишкек, Киргизия. Произошел отказ демпфера рысканья после взлёта и через 9 мин полёта раскачка по курсу переросла в пространственные автоколебания типа «голландский шаг». При выполнении разворота автоколебания значительно усилились, и на 18 минуте полёта самолёт разрушился из-за нерасчётных перегрузок.

👀 ЛИКБЕЗ.

1. Устойчивость самолёта – его способность самостоятельно, без вмешательства пилота, сохранять заданный режим полета и возвращаться к исходному равновесию после прекращения действия внешних возмущений.

2. Возникновение термина «голландский шаг» сейчас точно неизвестно, но, вероятно, что это как-то связано с конькобежным спортом – телодвижения спортсмена-конькобежца могут напоминать пространственную раскачку самолёта.