ДИНАМИКА ВЕРТОЛЕТА

В настоящее время вертолеты получили широкое распространение, расширился круг задач, возлагаемых на них, повысились требования к безопасности полетов. Поэтому возникла необходимость изучения динамики вертолета при предельных режимах полета

Предельными являются режимы, при которых заметно усложняется пилотирование, снижается безопасность полета. Исследуются два типа предельных режимов полета. Первый — следствие особенностей аэродина­мики вертолета при нормальной работе его систем. Второй — результат отказа одного или всех двигателей; это режимы и условия, при которых еще возможно достижение летных характеристик, установленных Нор­мами летной годности гражданских вертолетов СССР (НЛГВ). В книге приведены результаты поиска рациональных траекторий и методов пило­тирования вертолетов на предельных режимах, даны пояснения к основ­ным требованиям НЛГВ.

Современные вычислительные машины делают возможным математи­ческое моделирование таких режимов полета. Математическая модель должна учитывать изменения аэродинамических характеристик винтов при глубоком проникновении в срывные режимы, при криволинейном движении вертолета, должна отражать особенности характеристик плане­ра при больших углах атаки и скольжения. Кроме того, необходимо моде­лировать динамику двигателей и их регуляторов, системы автоматичес­кого управления вертолетом, деформацию системы управления, скорости отработки исполнительных механизмов (гидроусилителей).

Моделирование процесса пилотирования летчиком, т. е. создание ’’ав­толетчика”, в особенности на предельных режимах полета, связано со значительными трудностями [ 9 ]. Поэтому в настоящее время целесооб­разно моделирование полета выполнять с оператором (летчиком) в конту­ре управления. Для этого модель сочленяется с пилотажным стендом.

В процессе моделирования оператор имеет возможность намного быстрее, чем при моделировании с ’’автолетчиком”, учитывая по показаниям пило­тажных приборов все существенные обстоятельства, исследовать траек­тории вертолета, выявить особенности пилотирования и разработать реко­мендации летчику. Практика показала, что успешное решение поставлен­ной задачи возможно на простом пилотажном стенде: с неподвижной ка­биной, при управлении вертолетом по приборам, без имигации перегру­зок и других условий полета.

Книга посвящена в основном одновинтовым вертолетам. Приведе­ны примеры траекторий, характеризующие динамику полета, найдены рациональные для эффективного выполнения маневров величины верти­кальной перегрузки, углов крена и тангажа, изменения скоростей полета. Поскольку большинство явлений, наблюдающихся в динамике, объясня­ется особенностями статических аэродинамических характеристик верто­лета, последним в книге уделяется большое внимание. Предельные режи­мы вертолета при установившемся полете в книге не рассматриваются. Сведения о них имеются в работах [ 10, 17,19 ].

Авторы надеются, что книга будет полезна специалистам, работающим в области динамики и безопасности полета вертолетов. Летному составу и специалистам, связанным с эксплуатацией вертолетов, она поможет разобраться в сущности летных ограничений, в рекомендованных экипа­жу методах пилотирования.

Разделы 2.1, 2.3 … 2.8, 3.1 … 3.3 написаны А. П. Вайнтрубом, осталь­ные — А. С. Браверманом.

Авторы благодарят И. И. Григорьева, В. Б. Летникова, В. В. Пржебель — ского за помощь, оказанную при работе над книгой, а также А. К. Бело­церковского, В. А. Ивчина, Н. У. Тябрисову, Н. И. Чередниченко, О. Л. Чер — тока, принимавших участие в моделировании.