Confined areas

De meeste vliegers op helikopters hebben hun opleiding gevolgd bij een vliegschool gesitueerd op een vliegveld. Daar waar alle ruimte en faciliteiten zoals: havenmeester of verkeersleiding, de aanwezigheid van een voorgeschreven circuit, een afgebakend en goedgekeurd landingsterrein etc.etc aanwezig zijn.

Hoe anders nu is de dagelijkse praktijk van de gebrevetteerde helivlieger.
Die wil graag vliegen naar plaatsen waar geen vliegveld of goedgekeurde heliport is en moet daarom zelf alles met betrekking tot een veilige vluchtuitvoering regelen.
Bij de meeste vliegscholen wordt dit aspect vaak maar terloops behandeld mede omdat het daadwerkelijk uitvoeren van een aantal oefenlandingen en opstijgingen in een echte confined situatie in Nederland niet zomaar even gaat.

Het moet dus terdege voorbereid worden.

Eerst het papierwerk

Het terrein
In Nederland moet er van tevoren een verklaring van geen bezwaar afgegeven zijn door de gemeente waar het voorgenomen landingsterrein is. Verder is nog toestemming van de grondeigenaar nodig en een melding aan IVW, Dienst Handhaving en een melding aan de Luchtvaartpolitie ( de laatste beide minimaal 24 uur tevoren)
De verklaring geen bezwaar moet je bij je hebben tijdens de uitvoering van de vlucht.
Bij de aanvraag van de verklaring van geen bezwaar zul je moeten aangeven dat het terrein voldoet aan de eisen zoals gesteld in Koninklijk Besluit Art. 511/14 oktober 1988.
Dat betekent dat de vlieger het veld heeft geïnspecteerd bij voorkeur door er te gaan kijken.
Zijn er lastige obstakels als bovengrondse leidingen, in- of uitvliegrichtingen over aaneengesloten bebouwing, gewas wat beschadigd kan worden, is een terugval in de windsnelheid aannemelijk door obstakels, kun je ergens de windrichting en snelheid te weten komen, is er een escaperoute etc. etc.

Bekijk de performance en weight & balance van de helikopter maar eens goed.
Wat weegt de helikopter bij aankomst op dat veld. Maak eens een complete weight & balance (hoe was dat ook alweer?) Dus met MTOW, MLAW, hoe zwaar is de lading die je gaat oppikken/afzetten?
Hoe hoog ligt dit veld, hoe warm is het daar en hoeveel wind is daar te verwachten. Ga met die gegevens de grafiek voor IGE en OGE hover eens na met het actuele gewicht. Denk erom dat op sommige vliegkaarten bijvoorbeeld Zwitserland de hoogte van obstakels en terreinen in meters ipv voeten gegeven wordt. Check dus ook de kaart legenda in onbekend gebied. Controleer gegevens van leken! Zij denken al snel dat jij alles kunt.
Met name de R-22 is met een paar stevige jongens aan boord gauw aan zijn limieten.
Afhankelijk van de grootte van het veld kies je altijd voor de meest veilige wijze van aankomen of vertrekken, dus als de ruimte er is voor een zo normaal mogelijke nadering of start. In dat geval heb je zolang mogelijk translatielift zodat meer vermogen over is. Verder heb je dan ook meer ruimte voor afbreken van de start of nadering of autorotaties, indien nodig.

Kan dat niet, dan wordt het bijvoorbeeld een kniklanding of verticale nadering en dan wil je zo kort mogelijk tijd in het gearceerde gebied van je HV diagram de eindnadering of de start uitvoeren. Op dat moment neem je namelijk bewust een risico maar overtuig je er dan eerst van of dat noodzakelijk en wenselijk is en maak het niet te lang. Dat betekent dat je voor aankomst of vertrek op de locatie een vermogens check moet uitvoeren zodat je zeker weet dat er voldoende vermogen is om de gewenste procedure uit te voeren. Dus lees je de procedure met bijbehorende waarden nog maar eens door, zeker als je verschillende typen helikopter vliegt.

Hou ook rekening met een go-around voor het geval het er allemaal minder mooi uitziet dan berekend of verwacht. De Operating Manuals gaan uit van nieuwe helikopters met ervaren testpiloten en niet van de gemiddelde helikopter en vlieger. De go-around moet wel op tijd ingezet worden, dus spreek voor jezelf een punt af waar je die beslissing genomen wilt hebben. Met andere woorden: heb een escape route paraat.

Als het tot nu toe allemaal in orde is kunnen we overwegen de vlucht daadwerkelijk uit te voeren. Controleer nog even TAFs, Metars, Notams, ICAO vliegplan? Bel eventueel even met de mensen op de plaats van bestemming.

Dan het vliegen

Aan het einde van je navigatie voer je eerst een hoge verkenning uit op 500 ft AGL.
Kijk waar de wind vandaan komt en plan een circuit. Kies dit bij voorkeur aan de zijde waar je zelf zit en dus het beste uitzicht hebt. Vliegen er meer heli’s tegelijkertijd naar een locatie spreek dan een circuitrichting af.
Ga dan je downwind been vliegen op 500 ft. En doe de downwindchecks plus HARS terwijl je de normale downwind snelheid vliegt. Daarna blijf je op hoogte en draait op 45 graden achter het veld naar base en bepaal je afdrukpunt.
Plan je final en 3-10 punt en draai iets later in om goed uitzicht te hebben op je aanvliegbeen, nu vlieg je tegen de wind in (CHECK dit aan de hand van je lagere grondsnelheid, een final met rugwind komt zomaar voor) en beoordeel het veld.
Je kunt daar verschillende ezelsbruggetjes voor hanteren, bijvoorbeeld:
H- helling van het terrein (slope?)
O-obstakels, bomen, bovengrondse leidingen, (prikkel)draad, dieren, etc
L-lengte in en uitvliegstrook
B-bodemgesteldheid,
V-vreemde voorwerpen zoals zwerfvuil, hooi, alles wat maar in je rotor kan komen

NB. het 3-10 punt is het punt waar je drie meter boven het hoogste obstakel van je confined, je laatste powercheck (call:Power Checked) doet. Daarna vlieg je tien meter naar voren om de staart vrij te houden van dit obstakel (call: Tail Clear)

Daarna inspecteer je je uitvliegbeen en draait naar crossleg om vervolgens weer naar downwind te gaan. Nu kun je indien nodig je circuit aanpassen op basis van de opgedane ervaring. Was er voldoende tijd om alle checks te doen? Was baseleg lang genoeg voor de snelheids- en hoogteverandering? Was final lang genoeg om je hoogte te verliezen?

Deze keer gaan we op baseleg zakken naar 200 ft voor de lage verkenning. Iets later dan het geplande final indraaien en controleer nogmaals (HOLBV) maar nu op 200 ft. het veld. Als het goedgekeurd is ga je weer naar crossleg terwijl je weer klimt naar 500 ft. Op downwind opnieuw de downwind checks doen en een vermogens check. Bij een R-22 bijvoorbeeld moet je bij 50 kt 7” verschil met MCP hebben wil het kunnen lukken. Bij 30 kt, 4” verschil met MCP minimaal.

Op baseleg dalen we naar 300 ft. en op final gaan we vierkant vliegen. Dat wil zeggen dat we bij een snelheid van 50 kt maximaal 500 ft/min. willen dalen en bij 40 kt 400 ft/min enzovoort. Dit is om een settling with power situatie te voorkomen. Mocht zich zoiets ontwikkelen dan is het de hoogste tijd voor een go-around.

Op het 3-10 punt checken we het vermogen met een snelheid iets boven translatie (dus echt even horizontaal, het duurt even voordat alles gestabiliseerd is). Er moet nu een vermogensoverschot (van minstens 2” voor een R-22) zijn om te kunnen dalen. Waarom?
Omdat we zeer waarschijnlijk translatielift gaan verliezen (ongeveer 2”MAP) vanwege de luwte van de confined en omdat we straks de daling willen kunnen stoppen voordat de grond dat doet. Bovendien zou de staart wel eens meer vermogen kunnen vragen wegens afnemen van het weerhaaneffect. Bedenk dat er op 10 meter hoog vaak een knoop of 10-15 wind is en in de confined area niet. Verder kan het in een omsloten ruimte nog wel eens wat warmer zijn, dat heeft consequenties voor de performance van beide rotors en de motor.

Na het 3-10 punt kunnen we overwegen om heel rustig te gaan dalen (voetje voor voetje dus), om plotselinge vermogenveranderingen vlakbij de grond te voorkomen. We zouden ook vast kunnen stellen dat het niet verstandig is om door te gaan en dan is dit waarschijnlijk het laatste punt waarop een go-around succesvol ingezet kan worden

Probeer een echt verticale daling te vermijden. Je kunt in dat geval niet zien waar je naar toegaat. Een daling met een hoek van 60 graden is meestal nog goed te overzien.
Even stabiliseren in een 2 ft hover (let op MAP: minstens 2 “verschil met MCP nodig om weer weg te kunnen komen met dezelfde belading!) en dan pas neerzetten.

Het andere scenario: de go-around
We stellen vast dat het niet verstandig is om door te gaan en gaan nu heel rustig versnellen met 5 min.TO power (waarde weten!). Er mag geen hoogte worden verloren en we willen 40-50 kt snelheid hebben voor de klim. Dus het is inkomen met collective (dan ook wat voeten, indien aanwezig CVV koud) cyclic iets voorwaarts en klim tegenhouden door te acceleren naar een snelheid boven de translatiesnelheid en dan al klimmend door accelereren naar 60 kts. Hierbij volgen we de route die we van tevoren voor de escape hebben bedacht (dus niet naar die hoogspanningsleiding)
Vlieg het rondje opnieuw indien nodig en zinvol en probeer vast te stellen waarom het er niet goed uitzag.
Toch een te steile nadering met SWP symptomen? Dan vlakker of langzamer vliegen op final en let op je daalsnelheid. Vaak wordt de fout aan het begin van final gemaakt. Namelijk te steil en te veel snelheid waarbij door wegvallen van de wind de hoogte niet goed weggewerkt kan worden. De zogenoemde HELP landing (High Energy Landing Procedure)
Of was er toch te weinig vermogen?

Settling with power (Vortex Ring State)
De meest voorkomende situatie waarin settling with power ontstaat, is bij een steile nadering met een lage voorwaartse snelheid (onder translatie snelheid) hierbij heb je al redelijk veel vermogen nodig.

De situatie kan gemaskeerd worden door een final, al dan niet bedoeld, te vliegen met staartwind.
Nu lijkt de situatie nog relatief normaal door de “normale”grondsnelheid met een in feite veel te lage luchtsnelheid.
Door het eerder ontbreken van translatielift (tov de grondsnelheid) is meer vermogen nodig. Als de daalsnelheid door het afnemen van de translatielift toeneemt is de eerste reactie: inkomen met collective, dus vermogen.
Maar dat was al bijna maximaal. De collective kan wel verder omhoog met als gevolg een grotere invalshoek van de rotorbladen, dus in eerste instantie meer lift maar dan dus ook meer weerstand. Dit leidt uiteindelijk tot het overtrekken van de rotorbladen, waarbij de lift snel afneemt en de weerstand snel toeneemt.

Tegelijkertijd komen we aan de verkeerde kant van de koppelkromme van de motor terecht en neemt het beschikbare vermogen snel af.
Gevolg is verlies van rotortoeren, dus lift en dus een verdere toename van de daalsnelheid. Verder neemt de effectiviteit van de staartrotor af en kan de helikopter tegen de rotor in gaan draaien. Gebruik van tegenvoeten neemt nog meer vermogen en door het verlies van de lift neemt ook de besturing van de rotordisc (cyclic) af en de situatie loopt nu progressief uit de hand. De enige oplossing is versnellen en collective afdrukken om de invalshoek te verkleinen zodat de overtrokken situatie hersteld kan worden.
Dit kost echter veel meer hoogte dan er vermoedelijk beschikbaar is.
De situatie wordt dus extreem gevaarlijk op lage hoogte.

Is hier dan wat aan te doen? Ja, probeer een dergelijke situatie te voorspellen, te herkennen en actie te ondernemen. Dus weet altijd waar de wind vandaan komt en vermijd te allen tijden daalsnelheden van 300 ft /min. of meer bij 10 kt snelheid of minder. (Denk aan vierkant vliegen). Zie je een dergelijke situatie toch ontstaan dan is optreden van SWP zeer wel mogelijk (Voorspellingsfase).
Verder is het zo dat de meeste helikopters waarschuwen door te trillen en te schudden voordat deze situatie ontstaat. Het binnenste deel van het rotorblad overtrekt namelijk als eerste door de combinatie van de lagere omtreksnelheid en de inkomende luchtstroom die nu van onderen komt. Hier wordt als eerste Alfa-kritiek bereikt en overschreden. Dit leidt tot een turbulente luchtstroom vlakbij de rotormast en is meestal duidelijk voelbaar.(Herkenningsfase) Verder ontstaat bij de tippen een recirculatie van lucht waardoor de induced flow toeneemt en de effectieve invalshoek afneemt, dus ook daar verlies van lift. Deze gebieden kruipen bij een toenemende daalsnelheid naar elkaar toe en het deel van het rotorblad wat nog lift produceert neemt dus van twee kanten af.

Op dat moment is het raadzaam om de voorwaartse vliegsnelheid en daalsnelheid tegen elkaar af te wegen. Lijkt dit niet goed dan zijn er twee opties (Actiefase):

De verticale klim
Voor de start moeten we zorgen voor een correcte weight & balance berekening igv. verandering van de beladingsgraad. En controleer de windrichting, -snelheid en temperatuur. Kijk ook uit naar obstakels en een eventuele escaperoute voor als het allemaal wat anders loopt.
Op de grond na de cockpit checks voeren we nog een power check uit. We willen hierbij maximaal vermogen dus CVV indien aanwezig koud, verwarming bij turbine uit, etc.
Hoverend in grond effect moeten we eerst vaststellen of er voldoende vermogensoverschot aanwezig is om weer weg te komen. Bij een R-22 is dit 2”MAP minstens.

Begin dan aan een rustige verticale klim zodat gebruik van tegenvoeten minimaal is, dit kost vermogen. Ook voorzichtig met cyclic bewegingen, deze nemen ook vermogen.
Als de rotor (TPP) duidelijk vrij is van de obstakels kan er rustig versneld worden, hierbij vanzelfsprekend niet dalen. Tijdens deze manoeuvre moet je de motorlimieten in de gaten houden.
Mocht er toch wat krapte ontstaan dan kun je overwegen tegen de draaiing van de rotor in de obstakels te omzeilen, het vermogen voor het tegenvoeten geven komt nu deels ten goede aan de hoofdrotor dus de klim.
Lukt het doorklimmen op obstakel hoogte niet dan is de enige optie: Terug en wel voetje voor voetje!
Dit bedenken voor je boven de obstakels bent. Dus klim naar obstakel hoogte, check power en besluit dan of je doorgaat of niet.

Lukt het om een of andere reden niet, overweeg dan hoe je toch veilig weg kunt komen.
Gewicht verminderen? Wachten tot de temperatuur afneemt? Een take-off met translatie lift ipv verticaal? Taxiën naar een ander terrein met meer ruimte?
Hoe dan ook, kies voor de meest veilige oplossing en pas op voor doelfixatie of pressie van buitenaf. Ken je limieten.De vlieger is altijd verantwoordelijk voor de veilige uitvoering van de vlucht. En als je deze manoeuvre weinig of lang geleden geoefend hebt, vraag dan aan een instructeur om een dergelijke situatie met je te trainen. Het is goed besteed geld en nog leuk ook.

Aanbevolen literatuur:

Principles of Helicopter Flight van W.J Wagtendonk, pagina 151 e.v

Helicopter performance op de site van de CAA New Zealand. www.caa.govt.nz

Just how dangerous are helicopters anyway? http://safecopter.arc.nasa.gov



Happy Landings
Rob Evenhuis

Naar boven!