ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕРТОЛЕТА В НОРМАЛЬНЫХ. УСЛОВИЯХ

§ 1. ЗАПУСК, ОПРОБОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ И ВЫРУЛИВАНИЕ [1]

Перед запуском двигателя летчик должен убедиться, что от вертолета убрано все наземное оборудование — стремянки, подогреватели, инструмент и чехлы, что на пло­щадке стоянки вертолета нет камней и других посторон­них предметов, а если вертолет стоит на пыльном или пес­чаном грунте, то место вокруг вертолета полито водой. В противном случае возможно повреждение лопастей вин­тов о посторонние предметы или камешками, а также иными деталями и предметами, которые могут подняться в воздух при работе несущих винтов. Особое внимание должно быть обращено на состояние тех стояночных пло­щадок, на которых впервые включается трансмиссия вер­толета, например при перелетах во время выполнения заданий.

Если запуск двигателя и включение трансмиссии про­изводится «на привязи», то вертолет должен быть надежно пришвартован. При этом, во-первых, обращается внима­ние на состояние наземных и вертолетных точек крепления и на состояние швартовочных тросов (не должно быть де­фектов на этих элементах) и, во-вторых, на то, чтобы швар­товка вертолета была осуществлена во всех точках, пред­усмотренных для каждого типа вертолета инструкцией по эксплуатации.

Непришвартованный вертолет во время опробования двигателя (опробование возможно только при включенной трансмиссии) при оборотах двигателя, близких к номи­нальным. выходит на режим висения, который является одним из наиболее сложных элементов в технике пилоти­рования для летного состава и тем более для лиц, не име­ющих летной подготовки. Поэтому непришвартованный

вертолет инженерно-техническому составу опробовать за­прещается, так как при этом может произойти опрокидыва­ние вертолета.

Вертолет опрокидывается при опробовании двигателя и в случае швартовки его не во всех точках. Если, напри­мер, одновинтовой вертолет не пришвартован с правой стороны (рис. 63), то до тех пор, пока сила тяги несущего винта меньше веса вертолета (тяга рулевого винта урав­новешивается составляющей полной аэродинамической силы), последний устойчиво стоит на земле. Но как только сила тяги станет больше силы веса вертолета, появится момент, равный (Т—G)a, который опрокинет вертолет набок. Если при опробовании двигатель резко выходит на обороты режима висения, то вертолет опрокидывается на­столько быстро, что никакими мерами удержать его от опрокидывания не удается. Если же выход на номиналь­ные обороты происходит медленно (плавно берется на себя рычаг «шаг — газ»), то возможно в рассматриваемом слу­чае энергичным перемещением рычага «шаг—газ» от себя и отклонением р^чки циклического шага в противополож­ную опрокидыванию сторону удержать вертолет от опро­кидывания.

Убедившись, что посторонние предметы с площадки убраны и вертолет пришвартован надежно, летчик садится в кабину, осматривает ее, проверяет приборы и рычаги управления вертолетом и запускает двигатель.

Особенностью запуска двигателя на вертолете является то, что двигатель запускают без нагрузки (при отключен­ной трансмиссии). Это может привести к раскрутке двига­теля. Во избежание раскрутки перед запуском двигателя следует обратить внимание на положение коррекции и рычага «шаг — газ», которые должны соответствовать ма­лому газу.

Отключение трансмиссии вызвано тем, что несущие винты на вертолетах обладают большой массой, а тем са­мым и большой инерцией, на преодоление которой в мо­мент страгивания — раскрутки винтов — требуется мощ­ность, которую не может развить двигатель в первый момент запуска. Кроме того, в момент запуска нарастание оборотов (крутящего момента) двигателя происходит на­столько быстро, что при включенной трансмиссии из-за большой инерции лопастей несущего винта происходит их поломка.

Для нормальной раскрутки несущих винтов требуется тщательно прогреть двигатель, в противном случае он может заглохнуть, либо раскрутка по времени будет недопустимо велика. Прогрев двигателя контролируется по двум параметрам: температуре входящего в двигатель масла и температуре головок цилиндров. Поршневой дви­гатель считается прогретым тогда, когда температура масла равна 40—50° С, а температура головок цилиндров 80—100° С. При достижении указанных температур уста­навливаются обороты двигателя, на которых производится раскрутка несущего винта. Эти обороты в среднем равны 0,5—0,6 номинальных. Как только несущий винт стронется с места, производится отсчет времени — от момента стра —

гивания до момента совпадения оборотов двигателя и не­сущего винта — по комбинированному счетчику оборотов. Интервал времени, в течение которого происходит совпа­дение оборотов двигателя и нес>щего винта, регламенти­руется для каждого типа вертолета. Так, для легкого вертолета Ми-1 этот интервал времени равен 10—20 сек, а для среднего одновинтового вертолета Ми-4 он равен 17—60 сек.

Наименьшее время устанавливается из условия сохра­нения прочности лопастей несущего винта. Чем меньше время раскрутки несущего винта, тем большие нагрузки испытывают его лопасти. Если время раскрутки несущего винта будет значительно меньше (резкое включение), чем это предусмотрено для данного типа вертолета, то проис­ходит поломка лопастей. Лопасти в этом случае имеют характерный излом переднего и заднего стрингеров от действующих в горизонтальной плоскости нагрузок. Как правило, в комплекте лопастей несущего винта выходит из строя та лопасть, которая производственно хуже выпол­нена, иными словами, наименее прочна. Поэтому, если время раскрутки было менее наименьшего допустимого значения, следует выключить трансмиссию и двигатель и осмотреть все лопасти несущего винта. Особо следует обращать внимание на плавность включения трансмиссии на тех вертолетах, двигатели которых имеют механическое включение муфт сцепления. Включение трансмиссии на этих вертолетах всецело зависит от навыков летчика, произ­водящего включение.

Наибольшее время раскрутки несущего винта устанав­ливается из условия работоспособности муфты включения. Чем больше время раскрутки, тем больше нагружаются диски муфты. Если в процессе эксплуатации время раскрутки несущего винта выходит за установленный пре­дел, то основными причинами могут быть либо выход из строя дисков муфты сцепления, либо отложение между дисками кокса, который смазывает диски, и они проскаль­зывают. В этом случае муфта подлежит разборке и про­мывке с заменой вышедших из строя дисков. При эксплуа­тации вертолетов можно определить, что является причиной выхода из строя фрикционной муфты включения: отложе­ние кокса между дисками или коробление дисков.

При отложении кокса между дисками время раскрутки несущего винта в процессе эксплуатации постепенно дости­гает максимальной величины, а затем выходит из преде­ле

лов допусков. В случае же выработки дисков по причине перегрева фрикционной муфты включения время раскрутки несущего винта увеличивается значительно быстрее и зна­чительно быстрее оно выходит за пределы допусков.

В практике эксплуатации вертолетов во время раскрут­ки несущего винта при сильном ветре были случаи, когда лопасти несущего винта ударялись о хвостовую балку вер­толета. Для вертолетов, у которых несущий винт вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода, (вертолеты Ми-1 и Ми-4), наиболее опасен ветер справа и сзади справа. При таком направлении ветра вероятность удара лопастей о хвостовую балку (или фюзеляж) наи­большая, потому что на лопасти, идущей против потока воздуха, скорость обтекания ее потоком возрастает за счет обдувания ветром и появляется дополнительная подъем­ная сила, поднимающая лопасть вверх. При дальнейшем вращении лопасти эта сила уменьшается, так как умень­шается скорость набегающего потока (направление ветра совпадает с направлением вращения лопасти) и лопасть, опускаясь, ударяет по балке. Конус вращения лопастей несущего винта заваливается назад. Поэтому при неблаго­приятных направлениях ветра разрешается производить раскрутку несущего винта, когда его сила имеет величину в полтора — два раза меньшую, чем при других направле­ниях. При этом порывы ветра принимаются за его номи­нальную величину. Так, например, для вертолета Ми-4 допустимой скоростью ветра при направлении его справа и сзади справа является скорость 10 ж! сек, а при других направлениях ветра раскрутку винта разрешается произ­водить при скорости ветра до 18 ж! сек.

Устанавливаемые критерии силы ветра во время рас­крутки несущего винта для каждого типа вертолета обу­словливаются их конструктивными данными, в том числе расстоянием между концом лопасти и хвостовой балкой (рис. 64). Чем больше это расстояние, тем, очевидно, при большей силе ветра можно производить раскрутку несу­щего винта. В процессе эксплуатации расстояние между концом лопасти и балкой уменьшается по двум причинам: во-первых, из-за увеличивающейся деформации (прогиба) лопасти и, во-вторых, из-за смятия упоров свеса на втулке несущего винта. Если увеличение деформации за время службы лопасти зависит от ее конструктивно-производст­венного выполнения и достаточно точно учитывается при установлении силы ветра, то состояние упоров свеса в ос-

новном зависит от грамотной эксплуатации вертолета. Если в практике эксплуатации вертолетов допускаются такие обороты несущего винта, при которых происходят удары ограничителей свеса лопастей по упорам, то эти упоры сминаются, вследствие чего угол свеса лопастей увеличивается, а расстояние между лопастью и балкой уменьшается. Поэтому в процессе эксплуатации вертолета нужно следить за состоянием ограничителей свеса лопа­стей. Если будет обнаружено, что ограничители сильно

смяты, необходимо проверить расстояние между концом лопасти и балкой. При недостаточно грамотной эксплуата­ции это расстояние может настолько уменьшиться, что удары лопасти по балке будут возможны при меньшей силе ветра, чем это определено для каждого типа вер­толета.

Кроме того, при раскрутке несущего винта необходимо быть осмотрительным. Прежде чем начать раскрутку несу­щего винта, следует убедиться, что вблизи нет ни рулящих самолетов, ни пролетающих на небольшой высоте вертоле­тов, воздушная струя от которых может быть направлена на несущий винт.

Воздушная струя от реактивного самолета, обдувая вертолет, особенно с неблагоприятных направлений, как уже было рассмотрено выше, способствует удару лопасти по балке.

Несколько иная картина наблюдается при пролете вертолета на небольшой высоте над вертолетом, находя-

щимся на земле, когда на нем начинается раскрутка несу­щего винта.

Воздушная струя пролетающего вертолета прижимает лопасти несущего винта к балке на вертолете, который на­ходится на земле, в результате чего лопасти также ударяют по балке. Чем больше обороты несущего винта, тем менее опасны обдувы его воздушными потоками от рулящих самолетов или пролетающих вертолетов. Однако во всех случаях такого обдува следует избегать.

Плохая осмотрительность летчиков, не обращающих внимания на рулящие вблизи самолеты и пролетающие на небольшой высоте вертолеты, при раскрутке несущего винта может привести к поломке вертолета.

При раскрутке несущего винта наблюдают за показа­ниями приборов, контролирующих работу двигателя и тем­пературный режим агрегатов трансмиссии — редукторов, а также работу агрегатов, установленных на них, например гидронасосов. Так как гидронасосы гидросистем устанав­ливаются на редукторах трансмиссии для обеспечения ра­боты гидроусилителей не только в полете с работающим двигателем, но и в режиме авторотации, то манометры основной и дублирующей гидросистем начинают одновре­менно показывать рост давления по мере увеличения обо­ротов несущего винта. По достижении давления, на которое отрегулирован клапан включения дублирующей системы, манометр этой системы должен показать давление, равное нулю, что свидетельствует о работе дублирующей системы вхолостую. Манометр основной системы должен показы­вать рабочее давление в основной гидросистеме. Если дав­ление в дублирующей системе не уменьшится до нуля, то следует выяснить причину этого (причиной такой неисправ­ности может быть несрабатывание клапана включения дублирующей системы).

После совпадения по комбинированному указателю оборотов двигателя и несущего винта включается кулач­ковая муфта сцепления, в результате чего осуществляется жесткая, без проскальзывания, передача крутящего мо­мента от двигателя к трансмиссии вертолета. При этом об­ращают внимание на давление масла под кулачковой муф­той; если давление масла недостаточное, муфта не вклю­чится и будет слышен металлический стук от ударов кулачков друг о друга. В этом случае двигатель нужно выключить, определить и устранить причину малого давле­ния масла под муфтой.

Произведя жесткое включение трансмиссии, проверяют показания приборов, контролирующих обороты дзигателя и несущего винта, давление масла в двигателе и редукто­рах трансмиссии, а также давление бензина.

Убедившись в правильности показаний приборов, про­должают прогрев и опробование двигателя, как указано в главе «Подготовка вертолетов к полету» (см. стр. 272).