Плавание с работающим мотором

При плавании с работающим мотором гидросамолет обладает бблыпей управляемостью, так как к имевшимся аэродинамиче­ским силам при дрейфе добавляется еще одна сила — тяга винто­моторной группы (ВМГ). Действием этой силы летчик имеет
возможность управлять, изменяя ее величину от нуля до мак­симально возможной.

Сила тяги расположена в продольной плоскости симметрии одномоторного гидросамолета и на одинаковом расстоянии — у многомоторного.

Сила тяги направлена вперед, и с точки зрения легкости управления гидросамолетом на рулежке разнесение моторов от продольной плоскости симметрии улучшает его маневренность, так как при увеличении оборотов одному из моторов получается момент, вращающий гидросамолет в сторону мотора, имеющего меньшее число оборотов.

При рулежке против ветра, но в плоскости его, на гидросамо­лет действуют силы: Q — сила воздушного сопротивления и Ф — сила тяги ВМГ.

Сила воздушного сопротивления Q действует в направлении, обратном силе тяги Ф, и в зависимости от соотношения этих сил может иметь три состояния плавания гидросамолета:

а) сила воздушного сопротивления, зависящая от силы ветра, больше силы тяги (мотор работает на малых оборотах), т. е.

Я>ф;

б) сила воздушного сопротивления равна силе тяги ВМГ, т. е.

Я = ф;

в) сила воздушного сопротивления меньше силы тяги, т. е.

Я<ф.

В первом случае мы имеем обычный дрейф гидросамолета, который уже был нами рассмотрен; во втором случае гидросамо­лет находится в состоянии покоя и, наконец, в третьем случае гидросамолет будет передвигаться против ветра, при этом ско­рость движения будет зависеть от его гидродинамических харак­теристик.

Для каждого типа гидросамолета может быть установлена, в зависимости от состояния моря и силы ветра, наивыгоднейшая скорость руления.

При небольших скоростях движения тяга винтомоторной группы (ВМГ) и реакция сопротивления воды образуют пикирующий момент, который у некоторых лодок (преимущественно плоско­донных) еще увеличивается подсасыванием, образующимся у фор­штевня. Появляющийся диферент на нос при наличии волны облегчает захлестывание кабины летчика водою, и брызги попа­дают на мотор и на верхнюю плоскость.

Брызги затрудняют летчику обзор вперед. Для уменьшения брызгообразования скорость руления гидросамолета увеличивают и при помощи рулей высоты уменьшают диферент на нос, тогда гидросамолет рулит с приподнятым носом, и количество брызг уменьшается.

Факторами, уменьшающими брызгообразование, являются форма днища лодки и высота надводного борта. Плоскодонные лодки или поплавки при рулении с диферентом на нос обычно дают сильное брызгообразование, благодаря тому что набегающая волна не режется килем, а разбивается о плоскую поверхность днища. Лодки, имеющие острые формы носовой части, легко разрезают волну и отклоняют ее в обе стороны носа лодки. Поплавковые же гидросамолеты, имеющие поплавки со значи­тельной килеватостью, хотя и имеют меньшее брызгообразование, но все же благодаря небольшому расстоянию между поплавками, брызги и отклоненные струи воды сталкиваются между собою, и вода может попадать на винты и выводить их. из строя.

Рулежка в плоскости ветра как одномоторного, так и много­моторного гидросамолета никаких трудностей не представляет, так как все силы находятся в равновесии.

Однако в том-случае, когда у многомоторного гидросамолета будут с одной стороны выключены моторы, уравновешивание действующих на него сил будет возможно лишь при условии:

Фа = РаЪ + Ро/, (21)

В том случае, если величины моментов крыла Р9Л Ъ и руля пово­рота Роп-с будут недостаточны для удержания гидросамолета в плоскости ветра, необходимо использовать пловучий якорь, выпустив его со стороны работающего мотора. В результате получаем новый момент Ря-ф парализующий вращающий момент от тяги винтомоторной группы Ф-а (рис. 48).

При рулении не в плоскости ветра на одномоторный гидро­самолет действуют следующие силы:

Ф — сила тяги ВМГ.

Рв— сила ветра, действующая на несущие поверхности и на хвостовое оперение гидросамолета.

Под влиянием действующих сил гидросамолет будет стремиться вернуться в прежнее положение, т. е. в плоскость ветра, так — как силы не уравновешены.

Для равновесия необходимо, чтобы сумма действующих сил на гидросамолет была равна нулю

Ф + р ~ о.

1 в

Это достигается отклонением руля поворота и элеронов в сто­рону вращения, однако при рулении удержаться на выбранном курсе значительно труднее, так как ‘подкрыльный поплавок может быть погружен в воду, и гидросамолет развернется вокруг него.

Парировать крен гидросамолета можно двумя путями: загруз­кой наветренной плоскости (человеком или грузом) или выпу­ском пловучего якоря и путем регулировки точки его крепления (плеча момента), подбирая необходимую величину момента.

При рулежке под моторами надо учитывать возрастающую эффективность как рулей, находящихся в обдувке винтом, так и элеронов, работающих при увеличенной скорости набегающего воздуха.

В некоторых случаях выгодно выпускать пловучий якорь в плоскости действия силы тяги, так как его действие будет парализовать получающийся вращающий момент и рулежка будет носить устойчивый’характер.

При рулежке на многомоторном гидросамолете с разнесенными от продольной оси симметрии моторами выдерживание выбран­ного курса значительно проще благодаря возможности менять величину силы тяги моторов, давая большие обороты наветрен­ному мотору и при помощи руля направления и элеронов выводя их из плоскости ветра. При этом подветренный поплавок будет иметь большую осадку, вследствие крена, и гидросамолет может иметь тенденцию к развороту на 180°; в этом случае его сле­дует удерживать рулем поворота, перекладывая руль в обратную сторону.

Рулежка двухмоторного гидросамолета не в плоскости ветра при одном остановленном моторе может быть осуществлена сле­дующим образом:

1) выключением подветренного мотора; с целью уравновеши­вания вращающего момента от ветра необходимо положить руль поворота в сторону вращения, опустив с этой же стороны элерон и выпустив пловучий якорь;

2) выключением наветренного мотора; в этом случае, оставляя положение руля и элеронов таким же, как в предыдущем случае, выпускать пловучий якорь нет необходимости, так как тяга мотора создаст необходимое соотношение моментов для устойчи­вого движения гидросамолета не в плоскости ветра.

При движении гидросамолета в направлении, образующем с плоскостью ветра угол 90°, удержать его на заданном курсе чрезвычайно трудно, так как действие вращающего момента от ветра здесь достигает максимального значения и зависит от величины поверхности корпуса гидросамолета и вертикального оперения. В этом случае к рассмотренным ранее моментам от вертикального оперения и пловучего якоря необходимо добавить момент от погружения в воду подветренного подкрыльного поплавка от действия ветра на наветренную плоскость. Если погружение поплавка становится опасным, то опусканием эле­рона на наветренной плоскости необходимо его разгрузить.

На двухмоторном гидросамолете сохранение курса облегчается выключением или уменьшением оборотов подветренного мотора. В случае же отказа наветренного мотора достичь равновесия моментов при одном работающем моторе не представляется воз­можным, а следовательно, рулежка с чистым боковым ветром невозможна.

Рис. 49. Лавирование двухмоторного гидросамолета

Движение гидросамолета по ветру неустойчиво, так как ма­лейшее отклонение от плоскости ветра вызывает возрастание вращающего момента, стремящегося развернуть гидросамолет носом против ветра.

Единственным мероприятием в этом случае, облегчающим сохранение движения в плоскости ветра и дающим летчику возможность своевременно парировать органами управления уклонение гидросамолета от курса, является пловучий якорь, выпущенный в продольной плоскости симметрии гидросамолета. При этом скорость руления должна обеспечить надлежащую работу рловучего якоря.

В том случае если руление гидросамолета происходит в на­правлении, образующем с плоскостью ветра угол больше 90°,

то от действия Ветра в Первую очередь на хвостовое оперение» вращающий момент сильно возрастает. Кроме этого, уменьшается скорость воздуха, набегающая на плоскости, и этим самым уменьшается эффективность элеронов. В этих случаях целесо­образно выпускать второй плову чий якорь в J продольной пло­скости симметрии гидросамолета, чтобы удержать хвост гидро­самолета от вращения.

Рис. 50. Подход к спуску

Приведенный в это положение гидросамолет удерживается на курсе с большим трудом.

Рассмотрим теперь способы управления гидросамолетом в более сложной обстановке, требующей применения различных комби­наций из разобранных нами элементарных маневров.

Начнем с разбора наиболее сложного маневрирования и рас­смотрим способ управления гидросамолетом при движении его вокруг отмели.

Напомним, что наиболее неустойчивые положения гидросамо­лета при рулежке будут при боковом и попутном ветре, особенно если направление их совпадает с продольной плоскостью сим­метрии гидросамолета,

На рис. 49 показано лавирование двухмоторного гидросамо­лета.

Рассмотренные способы управлений Гидросамолетом целесо­образно применять при обстановке, указанной на рис. 50 и на рис. 51. В том случае, если при проходе узости ветер доста­точно сильный, целесообразно лечь в свободный дрейф (с вы­ключенным мотором).

2. Техника применения плову чего якоря

Как мы уже видели, во многих случаях правильное приме­нение пловучего якоря значительно упрощает управление гидро­самолетом.

Обычно к пловучему якорю предъявляют следующие требо­вания:

1) тормозящая сила пловучего якоря должна 4 1

обеспечивать необходимую величину момента, |

входящего в суммарный момент сил, удержи — |

ваюхцих гидросамолет на курсе, с одной сто — j ‘

роны, и с другой — дающий гидросамолету і / :

возможность продвигаться вперед; I ^ j

2) движение пловучего якоря должно быть I у :

плавное, без рысканий и рывков (рис. 52); 1

3) пловучий якорь не должен занимать много I *

места, изготовка и уборка должны происходить } /

быстро; і

4) пловучий якорь и якорный канат должны / обладать достаточной прочностью. Щ

Пловучий якорь может быть использован »

как при дрейфе, так и при рулении под мо — q 6

тором. В первом случае желательна возможно р 62 п — большая тормозящая сила, во втором случае но" (а) и’неправмь — главную роль играет величина момента, рав — ное (^движениепао — НОГО произведению СИЛЫ на плечо. Во всех вучего якоря

Рис. 53. Пловучий якорь: д— кольцо^.б — вертлюг; в — амортизатор; * — якорный канат; д — фал для уборки якоря

случаях выгодно иметь возможно большее плечо и меньшую силу. Отсюда следует, что дрейфовый пловучий якорь должен иметь возможно большую тормозящую силу, а манев­ровый — возможно меньшую.

Теоретические расчеты, определяющие размерность пловучего якоря, требуют значительных поправок, специфичных для от­дельных Типов гидросамолетов, а поэтому целесообразно решать вопрос о его размерности экспериментальным путем.

Обычная форма пловучего якоря — усеченный конус с откры­тыми основаниями (рис. 53). Диаметр входного и выходного от­верстий, а также высота конуса определяются опытным путем. Правильнее соотношение указанных размеров определяет вели­чину тормозящей силы и плавность хода якоря при его движении в воде.

Пловучий якорь состоит из усеченного конуса, сшитого из плотной парусины, в которую вшиты пеньковые стропы, соеди­няющиеся в кольцо; кольцо соединяется с якорным канатом при помощи вертлюга и амортизационного приспособления, смяг­чающего рывки при выпуске якоря. У вершины конуса устроена петля, к которой крепится фал для уборки якоря.

Для крепления пловучего якоря на гидросамолете должны иметься рымы и утки. У лодочных гидросамолетов целесообразно рымы ставить у стоек подкрыльных поплавков и у хвостового гака на ахтерштевне лодки. В рымах удобно иметь ранее заве­денный и закрепленный в лодке фал, при помощи которого в случае необходимости отдать пловучий якорь продевается в рым якорный канат. Если надо изменять величину момента, к пловучему якорю ввязывают второй канат и, действуя им, изменяют плечо силы.

У поплавковых гидросамолетов с высоко расположенным крылом якорный канат можно крепить или за стойки шасси, или про­девая его при помощи вспомогательного фала в рым, укреплен­ный на конце нижней стороны плоскости.