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.