Kas yra Ožys ir kaip su juo kovoti: mokslinis traktatas adaptuotas pilotams ir mokiniams

„Ožys“ (angliškai „kangaroo”, prancūziškai – irgi „kangouroo”, rusiškai „ koziol”) – tai nepavykęs nutupdymas, kai orlaivis pradeda šuoliuot charakteringa trajektorija. Jei lėktuvą pilotavo moteris, reiškinį derėtų vadinti „ožkyte“ ar „stirnele”. Dažniausiai pasitaiko užbaigiant pirmą savarankišką skrydį ar pirmą savarankišką skrydį nauju lėktuvo tipu.

„Ožys“ charakterizuojamas kiekvienam orlaiviui savitu šuolių dažniu, bet svarbesnė yra amplitudės, arba pasiekto maksimalaus aukščio, kitimo dinamika. Paprastai paties orlaivio pasišokėjimų amplitudė slopsta, „ožys“ savaime tramdosi – tai tik „zuikutis”, jis nėra fiziškai labai pavojingas aparatui. „Zuikį” galima ištaisyt kitame skridime. Bet kai orlaivį įšokdina pilotas, striktelėjimai tampa panašūs į trišuolininko rekordinį skrydį, žiūrovams užima kvapą, o tūpimo vadovams instruktoriams po žodžių: „ką čia išdarinėji?“ – amą. Tada „ožys“ perklasifikuojamas į „progresuojantį ožį“. Jis paprastai jau trečiojoje stadijoje baigiasi priekinės važiuoklės kojos trekštelėjimu, ir po to kartais – net kūliavirsčiu.

Dažniausiai šuoliai prasideda: bandant tupdyt dideliu horizontaliu greičiu; arba dideliu vertikaliu greičiu, bet mažu horizontaliu (prasmunkant); arba dideliais abiem greičiais.

Yra kelios tokio pasišokinėjimo inicijavimo priežastys. Dažniausiai šuoliai prasideda: bandant tupdyt dideliu horizontaliu greičiu; arba dideliu vertikaliu greičiu, bet mažu horizontaliu (prasmunkant); arba dideliais abiem greičiais. Būtina ir pakankama sąlyga atšokimui – trenkiant ratais į planetą, turi atsirasti jėgų momentas, didinantis sparno atakos kampą. Savišokos fizika tokia: orlaiviams su uodeginiu ratuku trenkiant ratais į žemę, uodega iš inercijos prasmunka, nes tokio lėktuvo sunkio centras yra už pagrindinės važiuoklės, orlaivis taip pasukamas apie pagrindinės važiuoklės ratus, jei jie, žinoma, dar neaplenkė lėktuvo, atakos kampas šokteli, šokteli ir lėktuvas, nes keliamoji jėga padidėja, o ne sumažėja, jei greitis nėra mažesnis už smukos greitį, ir ji iškelia pilotą į netikėtas aukštybes. O ten pilotui galvojasi jau sunkiai. Lėktuvai su priekine važiuokle patys sunkiau „ožiuojasi“, tik jeigu amortizatorius blogu demferiu, ar visai be jo, atakos kampas gali padidėti amortizatoriaus spyruoklei grąžinant visą sukauptą smūgio metu energiją orlaivio nosiai. (Amortizatoriaus demferio paskirtis – iššvaistyti šią energiją).

Bet tai – tik pseudoteorinės mechaninės priežastys, seniai lakūnų sugalvotos pasiteisinimui. Paprastai lėktuvą įšvytuoja lakūnas, bandydamas bet kokia kaina aukščio vairu sutramdyt „ožį“. Tai – tipiškas lakūno sukeltas orlaivio įsiūbavimas, kai kibernetinėje labai dinaminio objekto valdymo grandinėje „lakūnas – lėktuvas“ yra vėlavimo momentas – paprastai dėl to, kad pilotas pražiopsojo nukrypimą (kurį dažniausiai pats ir sukelia) nuo užduoto skrydžio parametro, nes nesutvarkyta grįžtamojo ryšio pirmoji grandis – Dėmesio komutatorius, ar dar nesuveikia akimirksniu (automatiškai) jausmas, ar per ilgai analizuoja, kol nutaria atlikt koreguojantį veiksmą, ar pats lėktuvas per vangiai sureaguoja į vairą (vairų efektyvumas sumažėja mažais greičiais tupdant, blogiau, kai dar ir lakūnas užmiega), ir dėl to teisingas veiksmas paprastai pataiko beveik lygiai po susvyravimo pusperiodžio, t.y., į priešingą svyravimo fazę, ir teisingi, bet pavėlavę, veiksmai vairu papuola į rezonansą savitajam „ožio” šuolių dažniui ir dar paaugina švytavimų amplitudę. Tai labai nustebina prabudusį pilotą. O jei orlaivio valdymo grandinė prasideda nuo instruktoriaus su mikrofonu, vėlavimas dar didesnis, ir orlaivio šoklumas dar aukštesnis („Stumk! Trauk! Stumk!! Trauk!!!...O ką dabar darysi?...“.

Moksliškai tokie įsisiūbavimai vadinami PIO (angl. Pilot Induced Oscillations). Jie aviatoriams pasireiškia ir kitur, pavyzdžiui, riedant pakilti, įsitaikant į KTT centrinę liniją, į ILS spindulį, skraidant pagal prietaisus, ar grįžtant iš po skraidymo sezono uždarymo.

Bendra taisyklė, kaip išvengti PIO: artėdamas prie užduoto parametro, mažink artėjimo greitį – jis turi būt proporcingas likusiam atstumui, kad „neprašvilptum” užduoto parametro į kitą pusę. VGTU AGAI pirmakursis šią rekomendaciją užrašys diflygtim, ir ją išsprendęs ras, kad artėjimo trajektorija – glaustinė – tai eksponentė, švelniai artėjanti prie savo asimptotės. Taikymas šios taisyklės, kai užduotasis parametras Aukštis (H=0), ypač aktualus išvedant kol kas skraidantį aparatą iš pikiravimo. Ir tupdymui taip pat. Nes ties aukščiu „nulis”, jeigu vertikalus greitis – dar toli gražu ne – aerodinamika staigiai užsibaigia. Skraidyba irgi. Toliau procesus galima aprašyt žiauriais medžiagų atsparumo terminais: gniuždymas, lenkimas, plėšimas, tempimas ir t.t.

Aukščio vairu nedaryk staigių plačių ir periodinių veiksmų, nepakliūk veiksmais vairu į rezonansą savo orlaivio nuosavo švytavimo dažniui.

Taigi, artėdamas prie žemės, pradėjęs išlyginimą visada tuo pačiu greičiu, jau „įtrimeruotu” orlaiviu, mažink vertikalų greitį. Bet visada žemėk! Jokių išlaikymų vienam aukštyje – o gal jis per didelis, tau nežinant. Venk tupdydamas lakstyt mažu greičiu didesniame aukštyje ir dideliu greičiu mažame – greitį taip pat mažink atitinkamai aukščiui (ir atvirkščiai) – vis riesk nosį, bet tik iki tiek, kokia nosies padėtim lėktuvas dar skrenda. Jei nosies padėtis jau artėja prie anksčiau instruktoriaus parodytos ir gerai įsimintos ekstremalios, o aukštis dar ne nulis – atsargiai padidink trauką ir toliau žemėk. Nepamiršk: traukos rankena – svarbiausias vairas tupdant; juo reguliuoji vertikalų greitį – lėktuvo mechaninės energijos praradimo spartą, būk pasiruošęs su trauka padaryt jį net teigiamą, prireikus, t.y. chemine benzino energija papildyt lėktuvo mechaninę energiją. Nepaleisk traukos rankenos iš saujos nuo pat išlyginimo pradžios.

Jeigu lėktuvas staigiai drimba – na ir kas, netrauk vairalazdės į save, o tik kita ranka duok trumpą impulsą traukos rankena ir, palietus žemę, atleisk aukščio vairą. Švelniausi tūpimai gaunasi su trupučiu traukos, o be traukos minkštai nutūpti sunkiau net ir patyrusiems pilotams. Aukščio vairu nedaryk staigių plačių ir periodinių veiksmų, nepakliūk veiksmais vairu į rezonansą savo orlaivio nuosavo švytavimo dažniui. Jį reikia pajausti, kaip ir kitas dinamines orlaivio savybes dar prieš tupdymą, jei tupdomasis kiek nepažįstamas. Prieš išlyginimą tam gali kiek „pakalatot” aukščio vairu lėktuvą, kad pajustum lėktuvo nuosavąjį dažnį (kaip kad krepšininkai prieš mesdami baudinį pamuša kamuolį į grindis ar „pakalatoja” jį delne, kad pajustų kamuolio stangrumą, masę ir patikslina būtent šio kamuolio dinaminį modelį – pasakytų kibernetikai).

Be Jausmo lavinimo neįmanoma suprasti lėktuvo, taigi, ir išmokinti skrist lėktuvu, nei važiuot dviračiu, nei suptis sūpynėse... nieko, pagaliau. Pirmuose tupdymuose derėtų dirbt aukščio vairu daug aukštesniu dažniu, į kurį lėktuvas jau beveik nebereaguoja, – aukštadažniais abiakrypčiais! – trumpais judesiukais padrebinimais. Taip nepakliūsi į orlaivio rezonansą ir taip tau nesuparalyžiuos rankų kojų, smegenų – neužmigsi plačiai paplitusiu pirmojo tupdymo hipnozės miegu, o išlaikysi budrumą, dešimtis kartų greitesnę reakciją, geriau jausi lėktuvą, jausi, kad laikai lėktuvą saujoje. O tai padeda pilotui ilgai išlaikyt gerą sveikatą. Ir eleronus gera padrebint, ir kojom pasispardyt smulkiai. Paskui palaipsniui galima bus nufiltruot tuos aukštus valdymo veiksmų dažnius, paliekant tik vieną nušlifuotą išrafinuotą absoliučiai teisingą veiksmą, kai jau sukauptas didelis didelis patyrimas, pilnai įvaldyta ir valdymo grandinės grįžtamojo ryšio pusė...

„Pirmojo savarankiškojo Ožio“ prevencija.

Mokinant tūpt lėktuvu su priekine važiuokle būtina atlikti spec. pratimus:

1. Greitas riedėjimas mažesniu už smukos greičiu, pakėlus priekinį ratuką; jo nuleidimas, pakėlimas, greičio keitimas trauka, nosį išlaikant vairalazde.

2. Tupdymas padidintu greičiu, nutūpus prispaudžiant priekinį ratuką prie žemės („pritrynimas”). Šių įgūdžių vis tiek prireiks, tupdant stipriam šoniniam vėjuje. 

3. Praskridimas palei žemę, periodiškai dirbant traukos rankena visam diapazone, vairalazde išlaikant vieną aukštį.

4. Patyrę instruktoriai ar tikrintojai (žinoma, prieš tai įspėjus mokinį ir skrydžių vadovą) gali adekvačiai savo ir savo mokinio kvalifikacijai, timptelėt aukščio vairą, dar paverst eleronais orlaivį kreivai ir po to atiduot vairus mokiniui – labai gerai tada matosi, ar mokinys jau laiko lėktuvą saujose, t. y., ar nesulaužys jo pirmame savarankiškame.

Tai buvo pratimai tik aukščio vairo ir traukos rankenos pajutimui. Yra kitų pratimų lėktuvo pajutimui – priežeminiam mikromanevravimui ir preciziniam tupdymui mokinti, kad lėktuvas nutūptų ne daugiau 10 cm nuo centrinės KTT linijos, be šoninio greičio, vertikaliu greičiu 0,5cm/s. Kitą kartą. Požeminio manevravimo šįkart irgi nenagrinėsim. Dėl mokytojo įgūdžių stokos.

„Aviacijos pasaulis" 2005 m.,  Nr. 23 (92)