Фигуры сложного пилотажа

Боевым разворотом называется быстрый разворот на 180° с набором высоты. Боевой разворот является одним из видов маневрирования самолета. Применяется при необходимости быстро изменить направление полета на 180° и одновременно набрать высоту (Рис. 1). Набор высоты при выполнении боевого разворота производится в основном за счет запаса кинетической энергии движения (запаса скорости).Для выполнения боевого разворота необходимо на заданной скорости ввода создать центростремительную силу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, разворачивающую самолет по заданной траектории.

    Для этого необходимо отклонить ручку управления на себя и в сторону разворота, одновременно отклоняя педаль в сторону разворота, т. е. энергично вводить самолет в глубокий разворот на подъеме. По мере подъема крен увеличивается, а радиус разворота уменьшается. При развороте на 120° крен становится максимальным. В этот момент для уменьшения центростремительной силы в горизонтальной и вертикальной плоскостях необходимо начать отклонять ручку управления в сторону, обратную развороту, и ослабить нажим на внутреннюю педаль, а при необходимости отклонить противоположную педаль с таким расчетом, чтобы самолет при полной уборке крена вышел точно на выбранный ориентир.

Параметры боевого разворота (высота, скорость и время) во многом зависят от манеры пилотирования и в первую очередь от перегрузки nу и угла крена g. Чем меньше перегрузка на боевом развороте, тем меньше угловая скорость вращения и тем больше время выполнения разворота.Увеличение крена при заданной перегрузке приводит к снижению темпа набора высоты. В зависимости от величины крена самолет вместо боевого разворота может выполнить петлю (при малом угле крена) или вираж (при большом угле крена).Перед боевым разворотом могут стоять задачи: максимальный набор высоты или минимальное время разворота.
                                                                                     Обе задачи одновременно выполнены быть не могут.

Если при развороте на 120° крен энергично доведен до 70...80°, то разворот будет быстрым по времени (плоским), а набор высоты будет мал. Этот разворот называется через плечо.

Впервые выполнена 9 сентября 1913 года русским летчиком П. Н. Нестеровым, который является основоположником фигур высшего пилотажа.

  Петля применяется не только как фигура пилотажа, а также имеет широкое применение для обучения управлению самолетом в условиях интенсивного изменения угла тангажа, перегрузки, скорости и высоты полета. Кроме того, элементы петли составляют основу других эволюции в полете, а также фигур пилотажа:переворот, вертикальные восьмерки и др.
  Петля считается правильной, если все точки ее траектории лежат в одной вертикальной плоскости, а нормальная перегрузка nу на протяжении всего маневра остается положительной, но не превышает предельную по срыву в штопор или штопорное вращение.
  Петля - это не установившееся движение самолета по криволинейной траектории в вертикальной плоскости под действием постоянно существующей центростремительной силы. Первая половина петли осуществляется за счет запаса скорости и тяги силовой установки. Вторая - за счет веса самолета и тяги силовой установки.

  Петля Нестерова может выполняться как с прямого, так и с перевёрнутого полёта. Траектория петли может располагаться как выше, так и ниже точки ввода.Траектории Петли Нестерова, выполняемой на соревнованиях по самолётному спорту и при боевом маневрировании отличаются. В частности,при выполнении Петли Нестерова на соревнованиях требуется,чтобы траектория петли была максимально приближена к круглой, высота вывода соответствовала высоте ввода. Обратная петля выполняется из перевёрнутого горизонтального полёта (вверх) или из прямого горизонтального полёта (под себя).  
 
При боевом маневрировании траектория петли представляет собой замкнутую кривую,высота вывода находится выше высоты ввода. Кроме того, верхняя часть траектории петли вытянута вверх на величину высоты вывода.

  Для осуществления виража необходима неуравновешенная сила, направленная горизонтально к центру виража - центростремительная сила. Для получения этой силы необходимо накренить самолет элеронами в сторону виража на угол g, который называется углом крена  . В результате этого на тот же угол наклонится и вектор подъемной силы крыла Y. Разложив эту силу по вертикали и горизонтали, получим две силы - Ycos g и Ysin g. Из них сила Ycos g должна уравновешивать силу веса самолета G, а сила Y sin g служит центростремительной силой.Значит, для осуществления правильного виража подъемная сила должна увеличиться с таким расчетом, чтобы ее вертикальная составляющая Ycosg могла уравновесить вес самолета G. Это достигается двумя способами: увеличением угла атаки или увеличением скорости полета. Если не выполнить эти условия, то вертикальная составляющая Ycos  будет меньше веса самолета и под действием разности сил G-Ycos  самолет будет снижаться на вираже, т. е. получится неправильный вираж - со скольжением.Для выполнения виража самолет необходимо накренить, но это недостаточно. При накренении самолета создается центростремительная сила и самолет начинает движение по кривой, но демпфирующий момент вертикального оперения противодействует развороту. Поэтому, накреняя самолет элеронами, необходимо одновременно отклонить руль направления в сторону виража.Отклонение руля направления необходимо также для компенсации Дополнительного лобового сопротивления, стремящегося развернуть самолет во внешнюю сторону, в сторону внешнего полукрыла. Внешнее полукрыло движется по внешнему радиусу (по внешней траектории) , скорость его больше, чем внутреннего полукрыла, и, следовательно, подъемная сила и лобовое сопротивление больше.
 Таким образом, для выполнения правильного виража с креном 30...45° необходимо плавно отклонить ручку управления и 'педаль (руль направления) в сторону виража. По достижении Хнеобходимого крена и угловой скорости ручку управления необходимо отклонить слегка в противоположную сторону, а также слегка отклонить педаль (руль направления) в противоположную сторону