КОСАЯ ПОЛУПЕТЛЯ

Косая полупетля — это разворот, выполняемый одновременно с на­бором высоты, траектория которого лежит в одной плоскости. Такой маневр находит применение при спортивном пилотаже, он может потре­боваться, например при развороте по рельефу в горной местности.

Размеры траекторий косой полупетли будем характеризовать коор­динатами максимально удаленной точки Zmax и координатами конечной точки LK, ZK, ДЯ (рис. 2.43, точка с). Угол наклона плоскости обозна­чим х-

Для движения вертолета в наклонной плоскости вертикальная Vyg

woo

WOO

Рис. Z44. Характеристики траекторий ко­сой полулегли:

1 — пу = Лушах

и воздушная V скорости в процессе разворота вертолета от ф= 0 до 180° должны изменяться таким образом, чтобы в каждой точке выполнялось условие Vyg tgx = К sin V/ — Полет по такой траектории без вычислитель­ных устройств и индикации осуществить трудно. Определим закономер­ности изменения параметров движения вертолета, которые могут помочь летчику осуществить маневр, используя штатные пилотажные приборы: авиагоризонт, указатели разворота, скорости полета.

При полете с 50 = const угол крена у полностью определяет траекто­рию движения вертолета, так как выдерживание угла х определяет изме­нение тангажа б и, следовательно, скорости V. В зависимости от величи­ны угла крена вертолет при маневре может набрать максимум высоты, либо выполнить разворот в кратчайшее время, однако с набором мень­шей высоты. Угол траектории в процессе разворота изменяется от нуля до значения, равного углу наклона плоскости при развороте на ф = 90° (на рис. 2.43 в точке b в = х) > и в дальнейшем уменьшается, чтобы снова стать равным нулю при ф = 180° (точка с). Таким образом, для выпол­нения маневра необходимо одновременно изменять углы крена и танга­жа. Темп изменения углов ограничен ростом вертикальной перегрузки, уменьшением скорости, а также точностью выдерживания движения в заданной плоскости.

Характеристики траекторий косой полупетли: координаты конеч­ных точек траекторий LK, ZK и АН, скорость полета в конце маневра VK и время t, можно представить на графике, характерный вид которого представлен на рис. 2.44. Он относится к маневрам, выполненным при
одной и той же начальной скорости К0 и при постоянном общем шаге несущего винта 50 = 50г п = const. Сплошные линии на графике соответ­ствуют значению х = const, а пунктирные — 7 = const. Чтобы определить АН, необходимо координату ZK умножить на угол х — Атах находится приближенно как £к + 0,3 ZK.

Из графика видно, что с увеличением х скорость вертолета значитель­но уменьшается. Например, при маневре с у = 45° в случае х= 10° ско­рость выхода в горизонтальный полет составляет VK = 190 км/ч, а при X — 20 — 140 км/ч. Поэтому, чтобы выполнить косую полупетлю в плос­кости с большим углом наклона, маневр должен быть начат на большой скорости полета. На малых скоростях возможности вертолета при 80 = = const невелики. Например, при V0 = 200 км/ч Хщах — Ю — 12°; при этом, если маневр выполняется с 7 = 45°, характеристики траектории следующие: t = 18 с, АН= 70 м, ZK = 390 м, Lmax = 470 м.

В зависимости от исходной скорости маневра для осуществления полета в плоскости с Хщах Угол тангажа должен увеличиваться: Ад = = 30° при V0 = 300 км/ч, 20 … 25° при 250 км/ч и 10 … 15° при 200 км/ч.

Необходимое изменение угла тангажа, обеспечивающее движение вертолета в заданной плоскости, можно определить из рис — 2.45. Приве­денная здесь же зависимость Афу = /(х, у) поясняет, каким образом по углу рысканья должен изменяться угол крена. Например, при манев­ре в плоскости с малым углом наклона (х = 10°) угол крена может уве­личиваться достаточно быстро, Аф = 15 … 25°. В случае х~ 20 … 25° угол крена должен возрастать с таким темпом, чтобы при ф = 90° дос­тигнуть максимального значения. Вторая часть разворота выполняется с постоянным углом крена и постепенным уменьшением угла тангажа с таким расчетом, чтобы к окончанию маневра тангаж принял балансиро­вочное значение. Уменьшение уг­ла крена для прекращения манев­ра должно быть начато заблаго­временно при ф Э£ 180° — (7тах —

Ушах /2) •

При маневрировании на ско­ростях полета V0 = 300… 250 км/ч для выполнения косой полупетли с большим набором высоты (АН =

= 400 … 700 м) необходимо изме­нение углов крена до 7 = 15 … 30°;

Рис. 2.45. Потребное для выполнения косой полупетли увеличение угла тан­гажа Ддтах и угла рысканья Ф7, на ко­тором 7 должен достигать значений:

— 15°;———— 30°;——— 45°; К0 =

= const

для быстрого разворота (Г = 28 … 20 с) — у = 45°, при этом АН = = 340… 140 м.

Предельные плоскости косой полупетли реализуются при максималь­ной мощности двигателя. Маневр выполняется следующим образом. Об­щий шаг за 3 … 4 с увеличивается до значения, при котором начнет умень­шаться частота вращения несущего винта (это свидетельствует о том, что мощность двигателя достигла максимальной величины), за это вре­мя угол крена изменяется до 10 … 15°. В дальнейшем маневр продолжа­ется увеличением углов крена и тангажа одновременно. Темп изменения углов у и д выбирается таким, чтобы развороту вертолета на ф = 90° соответствовало уменьшение скорости полета до 150 … 120 км/ч. Такой закон управления выгоден тем, что максимальный угол наклона траекто­рии полета (как отмечалось выше, развороту на ф = 90° соответствует в = 0тах = х) вертолет будет преодолевать на наивыгоднейших по скоро­подъемности скоростях полета. Следует отметить, что при большом об­щем шаге во время маневра возможно резкое повышение уровня вибра­ций вертолета и значительный рост нагрузок в системе управления (см. разд. 3.1). Поэтому начинать увеличивать шаг рекомендуется на скорос­тях не более V — Fmax — (70… 100 км/ч).

Максимальный наклон плоскости, в которой возможен разворот с увеличением общего шага, не зависит от начальной скорости маневра (при V > 200 км/ч). Он определяется энерговооруженностью вертолета и составляет для разных вертолетов 35 … 50°.