СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Основой силовой установки вертолета является двига­тель. На вертолеты могут устанавливаться различные типы двигателей: поршневые, турбовинтовые, газотурбинные,

пульсирующие и др. На вертолеты, имеющие механический привод к несущему винту (или винтам), устанавливаются либо поршневые, либо турбовинтовые двигатели.

В настоящее время на большинстве эксплуатирующихся вертолетов как у нас, так и за границей устанавливаются поршневые двигатели воздушного охлаждения.

Основными особенностями эксплуатации силовых уста­новок на вертолетах по сравнению с самолетами являются:

— более длительная работа двигателя на повышенных режимах и использование при эксплуатации более узкого диапазона мощностей;

— запуск и прогрев двигателя без нагрузки (при вы­ключенной трансмиссии) на валу двигателя;

— включение и выключение трансмиссии вертолета при работающем двигателе.

Кроме того, эксплуатация силовых установок вертоле­тов имеет ряд существенных особенностей, которые опреде­ляются вибрационными нагрузками, изменяющимися по ча­стоте и амплитуде, но постоянно воздействующими на си­ловые установки вертолетов в полете.

При изложении материала данного параграфа за основу взято описание эксплуатации силовых установок с поршне­выми двигателями; там, где будет говориться о других дви­гателях, будут делаться соответствующие оговорки.

Опыт эксплуатации легких и средних вертолетов с порш­невыми двигателями, например таких, как Ми-1 или Ми-4,

показал, что в течение установленною двигателю ресурса его наработка при эксплуатации вертолета в среднем со­ставляет:

на взлетном режиме………………………………………………… 10%;

на номинальном режиме……………………………………………. 18—20%;

на режиме 0,45—0,85 номинального……………………………. около 65%;

на малом газе………………………………………………………… не более 5%.

Указанные соотношения могут несколько изменяться в зависимости от характера выполняемых вертолетами за­даний (полеты в горах, по кругу и т. п.), но в среднем при­веденные выше соотношения сохраняются.

Анализируя эти цифры, можно заметить, что наработка двигателей вертолетов на взлетном и номинальном режи­мах достигает 30%, а на транспортных самолетах с поршне­выми двигателями наработка на тех же* режимах состав­ляет не более 10—15%.

Сравнивая использование мощности двигателей на вер­толетах и на выполняющих подобные задания транспорт­ных самолетах, можно видеть, что на вертолетах в основном используется диапазон повышенных мощностей (от 0,8 но­минальной до взлетной), а на транспортных самолетах мощ­ности 0,5—0,6 номинальной. Это определяется природой вертолета как летательного аппарата, постоянно требую­щего приводить во вращение с достаточной скоростью не­сущий винт для сохранения необходимой силы тяги, на что требуется мощность относительно большая, нежели для поддержания самолета в режиме горизонтального по­лета.

Все элементы силовых установок вертолетов при работе несущего винта постоянно испытывают дополнительные ви­брационные нагрузки от действия неуравновешенных пол­ностью сил, возникающих при вращении несущего винта. В результате воздействия этих переменных, периодически изменяющихся сил на различные конструктивные элементы силовых установок в последних создаются усталостные на­пряжения, что может привести к возникновению трещин, особенно в агрегатах силовых установок, узлах и деталях, конструкция которых имеет резкие изменения жесткости, сварку и другие концентраторы напряжения (отверстия и т. п.), а именно: в подредукторных и подмоторных рамах, трубопроводах, фермах крепления радиаторов, выхлопных коллекторах, противопыльных фильтрах и др.

Строгое соблюдение установленного порядка и объема осмотров указанных агрегатов, узлов и деталей в процессе эксплуатации вертолета может обеспечить выявление уста­лостных трещин и позволит своевременно принять меры для предотвращения поломки деталей.

На амплитуду и частоту вибраций конструкции верто­лета существенно влияет работа несущего винта, двигателя и других агрегатов вертолета, могущих служить источником вибрации. При недостаточно тщательной их регулировке могут возникнуть резонансные колебания, которые вызовут чрезмерные напряжения, способные привести конструкцию к разрушению.