ЗАГРУЗКА И ЦЕНТРОВКА ВЕРТОЛЕТА. § 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
На нормальное пилотирование и безопасность полета вертолета, а также на его взлет и посадку большое влияние оказывает правильная загрузка вертолета, при которой обеспечивается нужное (допустимое) положение центра тяжести — центровка вертолета. Эта центровка определяется по отношению к оси несущего винта и выражается в миллиметрах от нее. На самолетах, как известно, центровка определяется по отношению к средней аэродинамической хорде (САХ) крыла и выражается в процентах САХ.
Как и для самолета, для вертолета существует допустимый диапазон центровок. Одновинтовые и соосные вертолеты имеют небольшой диапазон центровок, например вертолет Ми-4 — всего 370 мм: 300 мм впереди и 70 мм позади оси несущего винта. Это является одним из серьезных недостатков этих схем вертолетов.
Вертолеты продольной схемы имеют несколько больший диапазон центровок, что является одним из преимуществ этой схемы вертолетов.
Как известно, положение центра тяжести вертолета сильно влияет на управляемость и мало на его устойчивость. Управляемость вертолета обеспечивается только в тех случаях, если центровка не выходит из пределов допустимых величин. При выходе центровки за предельно переднюю или предельно заднюю величину управляемость вертолета нарушается настолько, что рулей не хватает для того, чтобы удержать вертолет в нормальном положении.
Если центровка вертолета выходит за предельно переднюю, то наибольшие трудности возникают при посадке вертолета, особенно с попутным ветром. При такой центровке действовать ручкой управления нужно плавно, не допуская больших отклонений от себя, так как в противном случае не удастся избежать резкого опускания носа вертолета со всеми вытекающими отсюда неприятностями.
Если центровка вертолета выходит за предельно заднюю, то взлет вертолета будет невозможен, а при энергичной попытке взлета с такой центровкой неизбежна поломка вертолета, так как летчик не в состоянии справиться с пилотированием вертолета.
При смещении центровки в полете назад летчик на ручке управления ощущает все возрастающие давящие усилия, которые не только усложняют пилотирование и требуют от летчика дополнительной затраты энергии, но и являются причиной того, что вертолет не может достичь не только максимальной скорости полета, ной близкой к ней.
Кроме предельно допустимых эксплуатационных центровок, для каждого типа вертолета имеется так называемый рекомендуемый диапазон центровок, при котором обеспечивается наиболее легкое пилотирование вертолетом. Центровка в указанном диапазоне достигается главным образом правильной загрузкой вертолета.
На положение центра тяжести вертолета оказывает влияние не только груз, который берется на борт вертолета перед полетом, но и расходуемые в полете топливо, масло, противообледенительная жидкость. Вследствие этого полетный вес вертолета от взлета до посадки все время меняется. Изменение полетного веса в свою очередь оказывает влияние на положение центра тяжести вертолета, которое может изменяться в довольно широком диапазоне. Следовательно, определение центровки нужно производить для различных полетных весов вертолета, учитывая, каким образом изменится центровка при изменении положения груза в кабине (или его выброски с вертолета), а также из-за расхода топлива, масла и жидкостей.
Перед тем как выпустить вертолет на задание, нужно знать, что ни при каких возможных перемещениях груза и изменениях полетного веса вертолета центровка не выйдет из пределов допустимых величин. Как бы за полет ни менялась центровка, она всегда должна быть в установленных для каждого типа вертолета пределах.
Конструкция вертолетов позволяет осуществлять перевозку грузов как внутри фюзеляжа, так и на внешней подвеске. В обоих этих случаях должна обеспечиваться необходимая центровка вертолета. Если положение груза, расположенного внутри вертолета, может меняться только в пределах его фюзеляжа, то отклонение груза на внешней подвеске может меняться в широких пределах и зависит от длины троса подвески, скорости полета вертолета, а также габаритов и веса груза. Однако нужно заметить, что перемещение груза внутри кабины и отклонение груза на внешней подвеске носят различный характер.
Перемещение груза внутри кабины, как это будет показано ниже, при подсчете центровки учитывается в виде произведения веса груза на расстояние от центра его тяжести до оси несущего винта. Поэтому чем больше перемещение груза, тем сильнее оно будет сказываться на центровке. Величина же отклонения груза на внешней подвеске, меняющаяся от скорости полета, не оказывает влияния на центровку. Объясняется эго тем, что момент суммарной силы, образуемой силой веса груза и силой сопротивления относительно точки подвески, являющейся шарниром, всегда равен нулю.
На внешней подвеске перевозятся различные по габаритам и весу грузы. Допустимый для транспортировки вес груза определяется из условия его габаритов и грузоподъемности вертолета.
Исходными данными при определении положения центра тяжести вертолета служит вес конструкции вертолета, элементов служебной нагрузки (экипаж, топливо, масло, противообледенительная жидкость, служебное снаряжение) и коммерческого груза (пассажиры, багаж, десантная техника). Кроме весов перечисленных грузов, для определения положения центра тяжести вертолета необходимо знать координаты центра тяжести каждого груза. Все эти данные записываются в таблицу, например:
№ по пор. |
Нагрузка |
Рее нагрузки G, кг |
Продольная координата х центра тяжести груза, мм |
Произведение |
1 |
Вес конструкции вер |
Сг |
* |
Gi-Xi |
толета |
||||
2 |
Груз |
С2 |
*8 |
Продолжение
|
Продольная координата центра тяжести вертолета определяется по следующей формуле:
_ GjXi + G2x2 + G3x3 — f — G4X4 + GBx6 — f — Gf, xc EG’X
G 4- G2 + G3 + C4 + Ce + G6 2(7
Так же определяется и поперечная координата г.
Так как координаты центра тяжести груза определяются по отношению к оси несущего винта вертолета и могут располагаться на вертолетах одновинтовой, соосной и поперечной схем как впереди, так и позади оси, необходимо при подсчете центровки вертолета учитывать, какой момент создается нагрузкой: на кабрирование или на пикирование. Это учитывается знаком координаты центра тяжести груза. Если груз расположен впереди оси несущего винта, то принято перед величиной координаты ставить знак плюс ( + ), а если груз расположен позади оси несущего винта, то знак минус (—). Подобным же образом поступают и при подсчете поперечной центровки. Чтобы подсчитать центровку вертолета после выработки топлива, масла или выброски груза, следует в приведенную выше формулу подставить либо новое значение весов грузов, либо исключить отдельные члены из этой формулы. Отдельные члены из формулы как в числителе, так и в знаменателе исключаются тогда, когда груз сбрасывается с вертолета и уже не входит в его полетный вес.
Следует заметить, что при эксплуатации вертолетов необходимо не только, чтобы центровка была в допустимом диапазоне, но и желательно, чтобы она незначительно менялась по величине. Это достигается правильной загрузкой вертолета и соответствующей очередностью выброски грузов.
«
Погрузка тяжелых грузов в вертолет производится через раскрытые створки загрузочного люка при помощи лебедки. Погрузка техники в вертолет может производиться своим ходом.
Для погрузки грузов используются трапы, которые являются, как правило, принадлежностью вертолета. На некоторых типах вертолетов трапом является откидывающаяся стенка вертолета. Съемные трапы устанавливаются в зависимости от ширины загружаемых грузов.
Лебедка, с помощью которой производится погрузка грузов в вертолет, устанавливается и закрепляется обычно на полу грузовой кабины вертолета. Ввиду того что грузы имеют довольно значительный вес, рукоятка лебедки устанавливается на полную грузоподъемность. Трос лебедки скрепляется с загружаемым грузом при помощи кольцевого троса или другого приспособления. Плавно вращая рукоятку лебедки, втягивают груз в грузовую кабину.
При размещении груза в грузовой кабине нужно руководствоваться нанесенными на ее бортах метками, эти метки указывают, где должен быть расположен центр тяжести груза определенного веса. На рис. 82 показаны метки, нанесенные на борту вертолета Ми-4. Из приведенного рисунка видно, что чем больше вес груза, тем ближе должен быть центр тяжести его к оси несущего винта. Поэтому грузы больших весов имеют меньший диапазон возможного размещения в кабине вертолета.
Все грузы, погруженные в вертолет, должны быть надежно пришвартованы к кольцам, вмонтированным в пол грузовой кабины, швартовочными тросами. Особенно тщательно должны пришвартовываться тяжелые грузы, так как в случае их перемещения по грузовой кабине возникает аварийная ситуация из-за нарушения центровки вертолета.
После погрузки грузов трапы укладываются внутрь грузовой кабины и створки грузового люка закрываются.