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| Category: | Theory of Flight |  |
| Content source: | SKYbrary |  |
| Content control: | エアパイロット |  |
ヘリコプターの自動回転
定義
自動回転は、ヘリコプターのメインローターは、エンジンからの電力なしで空力力によってのみ駆動されます。 それはエンジンが主要な回転子システムから離れ、回転子を通る空気の上向きの流れによって回転子の刃がもっぱら運転される操縦である。 換言すれば、エンジンはもはやメインロータに電力を供給していない。 ヘリコプターのローター推力のベクトルは、動力飛行で前方推力を与えるために使用されます。
エンジンまたはテールローターの故障に続く自動回転
自動回転の最も一般的な理由は、エンジンの故障（またはツインエンジンのヘリコプターの場合は両方のエンジンの故障）ですが、自動回転ではほとんどトルクが発生しないため、完全なテールローターの故障が発生した場合にも自動回転を実行することができます。 （ただし、この場合、着陸時のエンジントルク応答を防ぐために、アプローチの最終段階でエンジンをシャットダウンする必要があります。)
エンジンが故障した場合、フリーホイールユニットは自動的にメインローターからエンジンを外し、メインローターを自由に回転させることができます。 基本的に、フリーホイールの単位はエンジンRPM(ERPM)が回転子RPM(RRPM)よりより少しであるいつでも離す。
メーカーは、ヘリコプターの種類ごとに最小および最大RRPMを指定します。 通常のRRPM範囲は、RPMゲージ上で緑色の円弧としてマークされ、許可された警告範囲は黄色または琥珀色でマークされ、許可された最小値および最大値を示す赤
エンジンの故障の瞬間に、メインローターブレードは、迎え角と速度の組み合わせによって揚力と推力を生成しています。 エンジン力が失敗する場合、抗力部品は急速に回転子の速度を減らします。 飛行マニュアルは最低RRPMを規定する、それの下で回転子の速度が減れば、飛行価値にrrpmを回復することは不可能かもしれない:回転子は完全に失速し、自 したがって、パイロットはエンジン出力が故障した場合、直ちに集団ピッチを減少させなければならず（したがって、揚力誘導およびブレードプロファイルドラッグの両方を減少させなければならない）、その結果、ヘリコプターは直ちに降下を開始し、ロータシステムを通る空気の上向きの流れを生成する。 回転子を通る空気のこの上向きの流れは抗力が刃の回転の平面で機能する手前側にあるセクションを作り出すために刃のスパンに沿う上昇およ これはまた上昇を作り出す間降下中の回転子RPMを維持するのに十分な推圧を提供する。 それにもかかわらず、自動回転での降下率は、多くのヘリコプターでは典型的には1500-2000fpmであり、一部ではより高いかもしれない。 テールローターは自動回転の間にメインローター伝達によって駆動されるので、バランスは通常の飛行のように維持される。
いくつかの要因が自動回転の降下率に影響: 密度高度、総重量、対気速度およびロータRPM（RRPM）：
- 高密度高度では、空気が密度が低いため降下率が高くなります。
- 総重量が高いと、降下率とRRPMの両方が増加します。
- 推奨される最小降下率IASより下のIASでは、RRPMは許可範囲の下端に向かっており、高いIASではRRPMは許可範囲の上端に向かっている可能性があります。
降下速度の主な制御は対気速度です。 通常の飛行と同様に、ピッチ姿勢の周期的なスティック制御により、より高いまたはより低いエアスピードが得られる。
理論的には、パイロットは、垂直降下から降下の最小角度である最大範囲まで、降下の角度を変化させるためのエアスピードの選択を有する。
降下速度はゼロ対気速度で高く、特定のヘリコプターのタイプとちょうど言及された要因に応じて、ほとんどの軽ヘリコプターと中型ヘリコプターでは約50-70ノットで最小に減少する。
対気速度が最小降下速度を与える速度を超えて増加すると、降下速度が再び増加する。 このような条件は、自動回転で追加の範囲を生じさせる可能性があり、rrpmが対気速度の増加に伴って上昇するにつれて、rrpmは追加の集団ピッチを使用して（飛行マニュアルの制限内で）減少した値で制御される可能性がある。
同様に、ターンでは、ブレードの負荷が増加するため、RRPMが上昇する傾向があり、パイロットはrrpmをメーカーの指定された制限内に保つために集団ピッチの小
自動回転から着陸するとき、回転翼に蓄積されたエネルギーを使用して降下速度を低下させ、軟着陸を行います。 よりゆっくりと下降しているヘリコプターを停止するために必要とされるよりも、高い降下率でヘリコプターを停止するためには、より多くのロータエネ したがって、非常に低いまたは非常に高い空気速度での自己回転降下は、降下対気速度の最小速度で行われるものよりも重要である。
さらに、自動回転の速度があり、それを超えると、ローターブレードの後方引きずりセクションがブレードスパンに沿って伸び、ローターブレードが著しく減速し始 この対気速度は、通常、自動回転のための飛行手動対気速度制限として表されます。 RRPMはゼロ対気速度または低対気速度自動回転で最も低い値にあり、タッチダウン前のフレア操縦には有効な対気速度がないため（後述）、タッチダウン前の降下速度を消散させるにはロータシステムに慣性が不十分である可能性がある。 これは低慣性の回転子システムが付いているヘリコプターで特に、のような、一般に、R22、Rotorwayモデル、Enstromモデルおよびある他の場合である。 第二に、範囲速度の自動回転は、パイロットが自動回転（またはエンジンオフ）着陸を実行するために適時に変更する必要がある構成にヘリコプターを ヘリコプターは、スキッドまたは車輪付きの下部構造のいずれかで、着陸エリアに沿ってタッチダウンと地上走行のために適切な地上速度に減速する必
自動回転訓練の実用化は、飛行機のパイロットによって行われる”力のない強制着陸の練習”に類似しています。 飛行機の場合と同様に、ヘリコプターのパイロットは、単に任意の高さでゴーアラウンドを開始するために電力を再適用することができ、（スロットルが集団ピッチの適用と協調してパイロットによって操作されなければならない場合を除いて）ほとんどの場合、これは単に集団レバーを上げ、ピッチ姿勢を適切に調整して上昇力を設定することである。
自動回転の間、ヘリコプターは完全に操縦可能なままであり、ターンおよび/または対気速度の変更の組み合わせは、飛行経路を調整し、適切な着陸領域に航空機を操縦するために使用することができる。
タッチダウンへの自動操縦、またはエンジンオフランディング（EOL）は、ほぼすべてのシングルエンジンヘリコプターで日常的に練習され、スキルテスト EOLの訓練を行なうとき教官か審査官はスロットルを遅らせるか、またはエンジンの支配システムを禁じる、従ってエンジンは遊んでいる力に集団的なレバーが上がるとき残るように。 これらの操縦は、エンジンが実際にシャットダウンされていないので、適切にシミュレートされたエンジンオフランディング（SEOL）と呼ばれています。
自動回転着陸技術
選択された着陸エリアを良好にするためにターンが行われる場合、推奨されるIAS（通常、以下で説明するフレアの利点を最大化するために、降下IASの最小速度よりも数ノット高くなる）で、ヘリコプターが安定した自動回転で300フィートagl以下で着陸エリアに並ぶことを目的とする必要があります。 適切な高さ（ヘリコプターのタイプに応じて通常40と100フィートの間）で対気速度は減速、ノーズアップフレア姿勢を使用してランオンランディングのための快適な速度に低減されます。 火炎信号に回転子の蓄積エネルギーを増加する火炎信号の間に前方速度を減らし、RRPMを高めることの利点がある:タッチダウンを緩和するのに必要。 火炎信号の間に作成される付加的な上昇は降下の率を減らす。 タッチダウン時の速度と結果として生じる地上走行は、フレアの速度と量に依存します。 フレアの程度が大きく、それが保持される時間が長いほど、タッチダウン速度が遅くなり、グラウンドランが短くなります。 タッチダウン時の速度が遅いほど、特に低慣性ロータシステムを備えたヘリコプターでは、フレアのタイミングと速度がより正確でなければなりません。
フレアは通常RRPMを増加させるので、パイロットは（低慣性ロータシステムを備えたヘリコプターを除く）フレアの終わりに集団レバーをわずかに上げることができる。 （集団ピッチの小さな増加は、多くの場合、”チェック”として知られています。)これは回転子推圧が前方動きの方向に反対に機能しているので降下の率を減らし、より多くの減速を提供する余分回転子推圧を与えるのに付加的なRRPMの一部を使用する効果をもたらす。
フレアの姿勢は、タッチダウンまで保持することはできません。 したがって、フレアが完了すると、パイロットはタッチダウンの前にサイクリックスティックを使用してレベルピッチ姿勢を再選択する必要があります。
EOLの後期段階では、ヘリコプターは比較的低い前方対気速度で水平姿勢にあり、ローターの残りの慣性だけが穏やかなタッチダウンを行うパイロットを 操縦士はタッチダウンを緩和するのに回転子システムで残りの上昇エネルギーの一部またはすべてを使用するように集合的なレバーを上げなければ
ヘリコプターがまっすぐに走っているダウンに触れるように、サイクルとペダルは、フレアとタッチダウン全体で調整されていることが不可欠です。 着陸の操業が完了し、ヘリコプターが停止に来るまでタッチダウンの後で循環および集合的なレバーは動くべきではない。 ただし、必要に応じて、グラウンドロールがまっすぐに残るように、ヨーペダルを使用する必要があります。
エアエクササイズ：Eolへのストレートイン自動回転
SEOLへのストレートイン自動回転は、多くの場合、タッチダウン自動回転の最終段階を練習するために使用されます。 実際の強制着陸では、目的は常に翼レベルであり、300ft aglによるEOLの推奨されるIASでは、その時点からの手順、特にRRPMのエネルギー管理は一般的に同じであることを考えると、一般的には同じである。
上の図（位置1）を参照してください。 メーカーの推奨対気速度での水平飛行から、500フィートAGL以上で風に向かって、スムーズに、しかししっかりと、緑の弧のRRPMを維持し、完全なダウン位置に集団ピッチレ
バランスを維持し、所望の対気速度を選択し、維持するためにピッチ姿勢を調整するためにサイクリックスティックを使用するためにヨーペダ ピストンエンジンのヘリコプターでは、集団が完全に低下したら、針のきれいな分割を確保するためにスロットルを減少させます。 針を裂いた後、正常な空転速度の上のERPMを保つためにスロットルを、針の再結合を引き起こすには十分に高く再調整して下さい。 製造業者は頻繁に置くためにERPMを推薦する。 異なるエンジン管理技術は、タービンエンジンのヘリコプターやエンジン制御システムを備えた他の人のための飛行マニュアルで指定されている可能性があります。
位置2では、航空機は推奨される自動回転IASで自動回転し、iasは安定し、rrpmはグリーンセクターで、ヘリコプターはバランスが取れている必要があります。
表面から約40-100フィート、またはメーカーが推奨する高さ（位置3）で、フレアが開始され、前方対気速度を低下させ、降下速度を低下させるのに十分な後方サイクリックスティックを備えた減速姿勢を選択する。 フレアの実行には注意が必要であり、周期的なスティックがヘリコプターを上昇させるように急激に後方に動かされないようにしなければならず、また降下を阻止するのに役立つフレア効果がほとんどないため、ゆっくりと動かすべきでもない。 フレアは、定義されたノーズアップピッチ態度に”一度だけ”操縦、または徐々に適用されるが、任意の極端なピッチ態度を避けるためにすることができます。 Rrpmはフレア中に増加する必要があり、rrpmの顕著な増加は、パイロットがフレア姿勢でヘリコプターとの揚力と減速の両方を最大化するために、集団レバーの小さな上向きの動き（または”チェック”）を行うことができます。
ヘリコプターの尾と地面との間の地上高が減少し、前方速度が明らかに速いランナーのペースに減少したように、（位置4）、サイクリックは、着陸のための このときの高さは、製造元が推奨する高さに応じて、約8-15フィートAGLでなければなりません。 極端な注意が10フィートの下で高い余分な鼻および尾低い態度を避けるのに使用されるべきである。
この時点で、ローターシステムの残りの慣性のみが揚力を提供するために残り、ヘリコプターは低い前進速度（位置5）で下降します。 パイロットは、降下を確認し、着陸を緩和するために、必要に応じて、集団ピッチを増加させなければならない。 ヨーペダルは、RRPMの減少とテールローターの結果として生じる減少効果のために、集団ピッチが上昇するにつれて見出しを維持するために使用されます。
タッチダウン後、ヘリコプターが完全に停止した後、コレクティブレバーをフルダウン位置に下げます。 主要な回転翼が低いRRPMで尾ブームを打つことができるので後方の循環との前方地面の操業を停止することを試みるようになされるべきではない。 むしろ、地上走行中に集団をわずかに下げることによって、より多くの重量が下部構造に置かれ、ヘリコプターを減速させる。
推奨されるIASでの定常状態の自動回転からのEOL技術を要約するには、フレア（またはF-L-A R-E）、チェック（低慣性ロータシステムを除く）レベル、およびクッ
自動回転の一般的なエラー
- 電源が低下したときに十分なantitorqueペダルを使用できません。
- 電源が失われたときに突然鼻を下げる。 ロータシステムのアンロードはＲＲＰＭのさらなる損失を引き起こし，加速姿勢はＩＡＳの過剰な利得と降下速度の増加をもたらす可能性がある。
- 降下中に飛行マニュアルの制限内でRRPMを維持できません。
- フレアが有効な推奨IASを維持できない
- 間違った高さでフレアが発生します。
- あまりにも積極的にフレアまたは積極的に十分ではありません。
- フレアを終了するには高すぎるおよび/または…..
- ……テールローターと主要な回転翼へのヘッディング制御のハードランディング、損失、および可能な損傷に終って余分な高さの集合的なレバーの適用は、停止する。
- タッチダウンの前にヘリコプターを水平に失敗しました。
事故と事故
- AS32,en-route,北海ノルウェー,1998: 1998年10月20日、北海で、ノルスク・ヘリコプター ASが運航していたユーロコプター AS332Lスーパープーマが、自動回転によるエンジンの故障とその後の高さの喪失を経験した。 乗組員は故障したエンジンを誤認し、残りの修理可能なエンジンの出力を低下させた。 しかし、乗組員がヘリコプターの制御を回復するのに間に合うようにエラーが検出されました。
- ヘリコプターによるウェイク渦生成
- 渦リング
- ヘリコプター SMSツールキット
- オフショアヘリコプター安全レビュー2014英国CAA
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- H-8083-21A:”ヘリコプターフライングハンドブック”;FAA、2012