УСТОЙЧИВОСТЬ ВЕРТОЛЕТА

Под устойчивостью вертолета понимается его способность в усло­виях тех или иных возмущений сохранять заданный режим полета без вмешательства летчика в управление. В аэродинамике самолета и верто­лета различают устойчивость с фиксированным и свободным управле­нием. Для современных вертолетов, на подавляющем большинстве кото­рых в управлении установлены необратимые гидроусилители, понятие свободного управления не имеет смысла, т. к. в любом случае, держит ли летчик ручку управления или он ее освободил, выходной шток гидроуси­

лителя фиксируется вместе с органом управления. Поэтому мы будем рассматривать устойчивость вертолета с фиксированным управле­нием.

Прежде всего рассмотрим силы, действующие на вертолет на уста­новившемся режиме полета, например на режиме висения. Рассмотрим продольное движение вертолета на режиме висения (рис. 1.2).

Вес вертолета G, приложенный в ЦТ вертолета, уравновешивается силой тяги несущего винта Т, приложенной в точке, удаленной на верти­кальной оси на расстояние уэ (см. рис. 1.2, а). Угол, который продольная ось вертолета составляет с горизонтальной плоскостью, называется углом тангажа О. ц

Напомним, что вертолет, как и любой летательный аппарат, счи­тается статически устойчивым, если он после отклонения от установив­шегося режима полета стремится вернуться в исходное положение. Пусть, например, при неподвижном управлении в результате действия, порыва ветра U равнодействующая винта Т отклонилась назад (см. рис. 1.2,6). Наклон равнодействующей приведет к появлению горизонталь­ной составляющей X, действующей назад, и продольного момента в на­правлении на кабрирование Мг=Хуэ. Под действием горизонтальной со­ставляющей вертолет начнет перемещаться назад со скоростью Vx> а под действием момента Mz—начнет поворачиваться относительно попереч­ной оси, увеличивая угол тангажа с угловой скоростью со2 (см. рис.

1.2,в).

Оба эффекта: как поступательная скорость, так и поворот фюзеля­жа, а следовательно, и оси несущего винта в пространстве, вызовут от­клонение равнодействующей сил Т на несущем винте в одну и ту же сто­рону, противоположно первоначальному отклонению. Это вызовет появ-

ление горизонтальной составляющей и продольного момента, уже проти­воположно направленных, благодаря которым вертолет б>дет стремиться вернуться к исходному углу тангажа и к нулевой поступательной скоро­сти. Это означает, что вертолет статически устойчив по углу тангажа и скорости полета на режиме висения. Статическая устойчивость его обусловлена упомянутыми выше свойствами: устойчивостью по скорости и демпфированием.