ПИКИРОВАНИЕ. ВЫВОД ИЗ ПИКИРОВАНИЯ С РАЗВОРОТОМ

Пикирование — это маневр быстрого снижения и, если допустима потеря высоты, быстрого разгона вертолета.

Используем следующие обозначения:

Fo, Kmax, Кк — начальная, максимальная и конечная скорости пики­рования;

FBb|B — скорость, при которой начинается отклонение ручки ”на себя” при выводе из пикирования;

Д#выВ — изменение высоты за время вывода из пикирования.

Изменение высоты полета при пикировании с 50 = const зависит в ос­новном от начальной и максимальной скоростей маневра. Например, при К0 = 100 км/ч в случае разгона вертолета до 200 км/ч снижение вертоле­та составляет 120 … 170 м, а при Ктах = 300 км/ч — 350 … 420 м.

Параметры траектории движения вертолета АН, L, Ктах и t при пикированиях с разными Ад и At иллюстрируются рис. 2.39. Точки кривых графика являются конечными точками траектории пикирования: АН, L. Возле каждой из них указано два числа. Первое число — время пикирования с данным Ад (обозначенное, как при горке, At), второе, в скобках, — общее время маневра. Если At = 0, то это пикирование, состоящее из уменьшения угла тангажа и последовавшего сразу его уве­личения (S-образное пикирование). Пунктирные линии соответствуют одинаковым значениям максимальной скорости при выводе вертолета из пикирования.

Из представленных зависимостей видно, что пикирование с изменени­ем высоты на АН = 200 м при Ад = 20° и At = 6 с происходит за 15 с, а S-образное с Ад = 31° — за 13,8 с. При этом параллельный земле путь соответственно составляет L = 980 и 890 м.

Последний вид пикирования имеет ряд особенностей, делающих этот маневр более сложным по сравнению с прямолинейным, на котором Ад — const. Как будет показано в разд. 3.3, из-за резкости маневра воз­можно сближение лопастей несущего винта с ограничителями махового движения и хвостовой частью планера. Чтобы получить одинаковое изме­нение высоты, S-образное пикирование необходимо выполнять с большим углом тангажа, чем при прямолинейном. Однако по времени снижения или по времени разгона вертолета оно преимуществ, практически, не имеет. Особенностью такого пикирования являются в два с лишним раза боль­шие, чем при At > 0, потери высоты при выводе из пикирования. Это объясняется тем, что вертолет имеет в момент начала вывода большое вертикальное ускорение Vyg, направленное вниз, и отрицательную угло­вую скорость тангажа.

Максимальное изменение угла тангажа, с которым возможно пики­рование с Ад = const, определяется необходимым временем выдержива­ния его постоянным, диапазоном скоростей маневра и перегрузкой при выводе. Например, если Ктах = 300 км/ч, то при V0 = 100 км/ч Ді? тах = 40°, при 200 км/ч — 20°, и при 250 км/ч — 10°. При таких уг­лах тангажа маневр достаточно быстрый (дальнейшее его увеличение дает малый выигрыш во времени) и позволяет пикировать с Ді? = const не менее 4 … 5 с.

Рассмотрим особенности движения вертолета на различных участках траектории пикирования.

Ввод в пикирование сопровождается уменьшением угла ата­ки, вертикальной перегрузки и ростом скорости полета. При этом тяга несущего винта изменяется в линейной (досрывной) области характерис­тик. На малых скоростях полета это дает возможность оценивать изме­нение вертикальной перегрузки вертолета по формуле Апу = пу Да (ве­личиной производной п v можно пренебречь). Производная и “ с увеличе­нием скорости возрастает. При V0 < 150 км/ч, например при^малом тем­пе изменения тангажа, мы получим малое приращение угла атаки, но за счет прироста скорости полета увеличится величина самой производной п£. Поэтому при вводе в пикирование вертикальная перегрузка в основ­ном определяется величиной изменения угла тангажа ДО. Например, при V0 = 100 км/ч одна и та же перегрузка пута-т = 0,5 получается при изме­нении угла тангажа на 40° за 5 и 8 с. На скоростях полета V0 > 200 км/ч зависимость и у min от темпа изменения угла тангажа становится замет­ной. Так, при К0 — 250 км/ч выход за 3 с на ДО = — 15° происходит с пе­регрузкой H_ymjn = 0,5, а за 7,5 с на тот же угол — с0,7. График путт = = /(ДО) приведен на рис. 2.40. Кривая, соответствующая К0 = 100 км/ч, не зависит от темпа ввода в маневр, а для К0 = 200, 250 км/ч — наиболее быстрому изменению угла тангажа, т. е. такому темпу, при котором еще возможно достаточно точно выйти на заданный угол тангажа.

Кроме зависимости от времени t $, снижение вертолета на участке ввода в пикирование также определяется К0 и Ді9. При К0 = 100 км/ч выход на Д$ = 40 за 6 с сопровождается изменением высоты на 37 м, а за 5 с — на 22 м. При К0 = 250 км/ч, такие же АН получаются при Ад = = 20°, если tA соответственно 5 и 4 с.

На прямолинейном участке траектории (б = Дд) перегрузка зависит только от угла тангажа: пу = cos д. У вертолета с кры­лом силы, создающие вертикальную перегрузку, с ростом скорости поле­та перераспределяются так, что за счет увеличения подъемной силы кры­ла тяга несущего винта уменьшается.

Вывод из пикирования. Чтобы уменьшить потери высоты при выводе, необходимо отклонять ручку управления на себя с темпом, обес-

Рис. 240. Зависимость минимальной пере­грузки от скорости ввода в пикирование V0 и изменения угла тангажа Д #

печивающим увеличение перегрузки до максимально допустимом за мини­мальное время, и затем поддерживать перегрузку на указанном уровне до уменьшения вертикальной скорости до ~3 м/с или до изменения угла тангажа на кабрирование. Потеря высоты Д#выв зависит от вертикаль­ной скорости начала вывода из пикирования VygVlblB = Квыв Ад. Если Пущах = 1.7 … 1,8, ДЯВЫВ составляет 25 … 40 м при Уу„выв = -10 м/с, 60 … 80 м при —20 м/с, и 100 … 120 м при —30 м/с. Данные относятся к прямолинейному пикированию с Д? ^ 2 с. Зависимость удобна для запоминания, однако, из-за несовершенства вариометра (запаздывания показаний) она может применяться в случае вертикальных ускорений вертолета в момент вывода из пикирования.

После начала вывода из пикирования вертолет продолжает некоторое время увеличивать скорость. Чтобы не превысить максимальную скорость пикирования Ктах, этот прирост необходимо учитывать. При путах = = 1,5 … 1,8 он приблизительно равен изменению угла тангажа в градусах. Например, если Ад = 30°, прирост скорости составляет AV ^ 30 км/ч.

Пикирование с разворотом при выводе. Моделирова­ние показало (рис. 2.41), что на вертолетах с относительно малой допусти-

Рис. 2.41. Траектории пикирова­ния и вывода из него:

—— с последующим разворо­том; — — — с одновременным разворотом

мой вертикальной перегруз­кой (V > 250 км/ч — 1,5 …

1,6), одновременно с выво­дом из пикирования вы­полнять разворот нецелесо­образно. Это объясняется недостаточностью перегруз­ки для энергичного искрив­ления траектории полета од­новременно в вертикаль­ной и горизонтальной плос­костях. Потеря высоты и радиус разворота будут меньшими в случае, если разворот начинать в момент, когда вертикальная скорость снижения вертолета уменьшится приблизительно до —3 м/с, т. е. после того, как вертолет, практически, выйдет из пикирования. Это следует из сравнения параметров двух траекторий движения вертолета (данные, относящие­ся к пикированию с одновременным разворотом, приведем в скобках). Из рис. 2.41 видно, что максимальный путь, пройденный параллельно исходному направлению, составляет Lmax = 1580 м (1320), смещение вертолета вбок при развороте на 180° — Z = 560 м (930), общее изме­нение высоты — ДЯ = 340 м (490), потеря высоты при выводе из пики­рования — ДЯВЫВ = 180 м (330) , Ктах = 183 км/ч (276), время манев­ров, практически, одно и то же ~35 с.

Таким образом, при развороте с одновременным выводом из пики­рования вертолет значительно больше изменяет высоту (ДЯВЬ1В увели­чивается почти вдвое), разгоняется, а при этом выигрыш в Lmax состав­ляет 17%.