1. No category

2015-09-11
FLAPPING
Incidenter med flapping vid start med gyroplan har blivit de mest förekommande de senaste åren.
Vårt utbildningsmaterial behandlar problematiken men främst översiktligt. Under utbildningen går
instruktörer tillsammans med elever genom hela startproceduren både i teori och i praktik. Ändå inträffar
olyckor.
Vid analyser kan man oftast hitta flera faktorer som kunde påverka piloternas förmåga att hantera
situationen rätt, såsom starka vindar och turbulenser, yttre störningar, trötthet, saknad av kontinuitet i
flygningen, varierande flygning mellan fast och roterande vinge. Då kombinationer av sådana faktorer ofta
förekommer blir det än viktigare att varje pilot har en intränad förståelse för rotordiskens beteende vid
start.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 1
2015-09-11
Vad är flapping?
Flapping av rotorbladen är resultat av skillnaden i lyftkraften mellan framåtgående och bakåtgående
rotorblad på gyroplan som rör sig genom luftmassan. Vid riktigt låga rotorvarvtal, låt oss säga under 30
rrpm kallar vi fenomenet för bladsegling.
När uppstår flapping?
Som beskrivet ovan, rotorbladen flappar (rör sig runt teeter bulten) alltid när gyroplan rör sig horisontellt
genom luftmassan. Notera att rörelse genom luftmassan kan ske stillastående på marken om vinden blåser.
När blir flappingen farlig?
Den blir farlig när skillnaden mellan lyftkraften på framåtgående vinge och lyftkraften på bakåtgående vinge
blir så stor att rotorn rör sig så mycket runt teeterbulten så att rotorhubben tar i ändstopparna.
Ändstoppar i rotorhuvudet
Ju mer fart genom luftmassan och ju lägre rotorvarvtal, desto större blir flappingen. Vid riktigt låga
rotorvarvtal vid bladsegling, rotorns är energi så låg att flapping inte kan lyfta maskinen men bladens
rörelse upp och ner kan orsaka att rotorn tar kontakt med stabilisatorn, propellern och även marken. Vid
högre rotorvarvtal, kan rotorn skapa så mycket lyftkraft att gyroplan lyfter. I regel lyfter noshjulet först och
då väldigt abrupt. Piloten upplever att spaken rycks bakåt. Detta fenomen kan förklaras som gyroskopisk
precession.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 2
2015-09-11
Hur stoppar man utvecklad flapping?
Under startproceduren: AV MED GASEN OCH SPAKEN FRAM!
I luften: Om du redan har gjort grova fel och hamnat där, försök att försiktigt minska fart och försiktigt öka
positiv G-belastning.
Hur förhindrar man att flapping ökar till farlig nivå?
Ju högre RRPM och lägre gyrokopterns horisontella hastighet genom luftmassan, desto mindre risk för
flapping.
Med andra ord, se till att du har tillräckligt högt rotorvarvtal i förhållande till din hastighet.
Vid start, prerotera gärna till max. möjlig RRPM och därefter ge gasen försiktigt. Om du väljer att prerotera
till lägre RRPM, du måste ha fullt förståelse om problematiken, vara bekant med gyrokopterns egenskaper
samt genomgått träning i start med reducerat rotorvarvtal.
Ju mer motvind vid start, desto mindre gas du behöver. Vid stark motvind behöver man ingen gas för att
rotorn skulle fortsätta att öka varvtal. Då är det viktigt att förhindra att gyron backar, vilket inte får göras
med hjulbroms p.g.a. risk för ”kiting” utan endast med gaspådrag eller minskad rotorns anfallsvinkel. Man
måste vara beredd att snabbt sänka nosen med spaken fram vid behov.
Vid start i sidvind, var extra försiktig. I startögonblicket när du drar spaken tillbaka för att fortsätta
accelerera rotorn, du har ingen positiv anfallsvinkel mot inkommande luftmassa, snarare tvärtom eftersom
du håller spaken något i motvind (i sidled). Vid gaspådrag, din fart framåt börjar öka medan rotorn matas
sämre än normalt. Därför är det viktigt att prerotera till max. RRPM och ge gasen något mer bestämt för att
inte riskera att rotorn börjar tappa varvtal under första skedet av utrullningen.
Om du har en tung rotor som bladseglar kraftigt vid start i motvind och använder teknik att prerotera med
kroppen ställt så att vinden kommer från sida med framåtgående rotorblad och håller spaken i motvind, var
väldigt uppmärksam. Vid utrullningen kommer du att behöva svänga i motvind med pedaler vilket tar en
stund för att senare fortsätta accelerera rotorn i motvind.
Under flygningen, skjut inte spaken fram (i rörelseriktningen) så att du känner minskad G-kraft.
Gör inte häftiga upptagningar, varken i svängar eller i loopingplanet.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 3
2015-09-11
Vad är gyroskopisk precession?
Gyroeffekt d.v.s. gyroskopisk precession innebär ju att kraftresultanten får 90° förskjutning i förhållande till
den initierande kraften.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 4
2015-09-11
Dessa fenomen är komplicerade. Man pratar också om aerodynamisk precession. För att förklara detta,
måste man ha förståelse om aerodynamiska krafterna på en roterande rotor. Vid höga rotorvarvtal är de så
starka så att de övervinner gyroskopisk precession. Med andra ord, input med spaken vinklar rotorn i
önskat läge utan fördröjning i vinkeln. Hade vi haft vanliga runda stänger som roterar utan att ge lyftkraft så
skulle gyroskopisk precession orsaka att input på en sida av rotorn som känns 90° senare. Varför lyfter
nosen då upp om det är bakåtgående rotorblad som skapar mindre lyft? Jo, därför att bakåtgående
rotorblad kan stalla p.g.a. sin låga fart och höga anfallsvinklar.
Vad är stall på bakåtgående rotorblad?
Det är viktigt att analysera och förstå bilderna nedan.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 5
2015-09-11
Hur uppstår lyftkraft och rotordrivande lyftkraft?
Rotorns beteende under genomsjunk utan fart framåt:
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 6
2015-09-11
Rotorns beteende under normal flygning:
Maskinerna är tack vare sin asymmetriska geometri konstruerade för att flyga rakt fram när fördelningen av
lyftkraften på rotordisken vid normal flygning ser ut som ovan.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 7
2015-09-11
Flygning med för hög fart i förhållande till rotorvarvtal:
Fortsätter man att öka farten genom luftmassan ytterligare hamnar man i en situation där stallat område
av rotordisken växer kraftigt. En stor del av rotorbladet på bakåtgående sida stallar och får även luften från
baksidan av vingprofilen, vilket normalt sker snabbt. I en sådan situation skapar rotorbladet ingen lyft. Man
kan snarare jämföra den med rund stång . Turbulenser som bildas på ovansidan av vingprofilen förbrukar
mycket energi och rotorns varvtal minskar kraftigt. Samtidigt lyfter framåtgående rotorblad vilket orsakar
våldsam flapping, något som är omöjligt att korrigera med spaken om man inte är Hulk.
Resultat av utvecklad flapping orsakad av stall på bakåtgående rotorblad i kombination med gyroskopisk
och aerodynamisk precession är att nosen lyfter abrupt samt rollar något åt vänster. Rotordisken når sin
lägsta punkt vid ca. 200° (ca. 20° till vänster om stjärten på våra maskiner).
Flapping, eller stall på bakåtgående blad styrs endast av en faktor, vilket är bladets momentana
rörelsevinkel genom luftmassan. Detta är inget som piloten kan se då rotorn roterar så snabbt, och därför
måste vi förenkla flapping genom att beskriva det som ett fenomen som styrs av flera faktorer. Viktigast är
rotordiskens varvtal och fart genom luftmassan kombinerat med uttagen lyftkraft. Det betyder att
fenomenet kan uppstå vid låga farter, om rrpm är lågt eller vid höga farter om rrpm inte är tillräckligt högt.
En faktor till är intensiteten av ökningen av rotordiskens anfallsvinkel mot inkommande luftmassa. Ju
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 8
2015-09-11
snabbare, desto snabbare kommer det stallade området av rotordisken att växa (motsvarande rött område
på bilden ovan).
Det leder oss till slutsatsen att vi måste vara observanta och inte tillåta kraftig ökning av farten genom
luftmassan tills rotorn accelererat tillräckligt mycket. Vi brukar säga att vi måste med försiktighet övervaka
rotordiskens varvtalsökning tills vi uppnår minst 200 rrpm för att kunna ge full gas för att lyfta.
Var försiktig
Olika vindriktningar och vindstyrkor vid start påverkar rotordiskens anfallsvinklar och fart genom
luftmassan på olika sätt. Detaljer om detta finns i andra dokument utfärdade av SGK.
I alla situationer vid start där du är osäker, desorienterad, ofokuserad, känner att någonting inte går som
det ska:
AV MED GASEN OCH SPAKEN FRAM!
Om du är tveksam, förstår inte eller vill diskutera rotorns beteende med oss, skriv till [email protected]
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 9
2015-09-11
Vad kan skolorna göra för att minska risker att sådant upprepas är att:





Träna avbrutna starter i olika skeden av starten (av med gasen och spaken fram).
Införa obligatorisk avläsning av rotorvarvtalet innan man ger gas för start och full gas för att lyfta.
Träna elever att bedöma rrpm med hjälp av visuella referenser och vibrationer, eller med andra ord
– känsla.
Göra teorilektioner i form av diskussioner där eleverna får möjlighet att redovisa problematiken
med egna ord.
Införa EK prov där kritiska frågor som rotorvarvtal under startfasen måste besvaras i form av
redogörelse, inte bara som flervalsfrågor.
Vad eleverna kan göra är att:



Aldrig bli nöjda med kunskapen som man får genom sin grundutbildning utan fortsätta
vidareutbilda sig.
Använda allt tillgängligt teorimaterial. Svenskt teorimaterial är magert. Om ni inte förstår engelska,
diskutera detta med instruktörer.
Flyga ofta och vid varje flygning göra flera starter och landningar.
• [email protected] • Phone: +46(0)736 636 089 (NO SMS) • Address: Snogeholmsvägen 1241-53, S-275 93 SJÖBO • www.gyroflyg.se •
Sida 10