ДИНАМИКА ВЕРТОЛЕТА

Вертолеты 2-й категории — это однодвигательные вертолеты, а так­же многодвигательные при полетной массе, превышающей предельную массу вертолета 1-й категории. Следовательно, это вертолеты, которые не способны с одним отказавшим двигателем лететь без снижения. При отказе двигателя практически в течение всего полета вертолет может быть вынужден произвести посадку на неподготовленную площадку. Поэтому маршруты вертолетов 2-й категории по возможности должны проходить над местностью с пригодными для посадки площадками. Многодвигательные вертолеты всех категорий должны быть способ­ны выполнить посадку на…

Наилучшее завершение полета после отказа одного двигателя — посад­ка на летную полосу (ЛП). Вертолет высшей категории — это вертолет, который при правильном выборе маршрута, размеров ЛП и воздушных подходов способен в случае отказа одного двигателя в течение всего по­лета совершить посадку на ЛП. Для этого, согласно НЛГВ, вертолет дол­жен быть Способным: набрать высоту 150 м над ЛП в случае отказа двигателя во время взлета, т. е. продолжить взлет; уйти на второй круг, т. е. прервать…

Каждой категории (в иностранных нормах — классу) соответствует определенный способ завершения полета, и поэтому предъявляются свои требования. Чем выше категория, тем более безопасно завершение поле­та. Много двигательные вертолеты могут загружаться по-разному и соот­ветствовать разным категориям. Однодвигательные вертолеты всегда относятся к низшей, 2-й категории. Изложение материала ведется в соответствии с гл. 3 Норм, но надо иметь в виду, что Нормы непрерывно совершенствуются и дополняются. Настоящая глава поможет понять требования НЛГВ, в ней содержится ряд полезных сведений….

Предельные скорости полета по условиям достаточности боковой управляемости — это скорости, на которых при максимальном отклоне­нии органов управления моменты Мхтях и Мутлх не меньше некото­рых выбранных величин. Выбор делается на основе моделирования поле­та вертолета, критериев управляемости или статистических данных. Оста­новившись на некоторой величине этих моментов, по методике, описан­ной выше, можно найти предельные режимы полета: а’н, 60 и, следователь­но, коэффициент тяги винтов /„ ср до отклонения органов бокового уп­равления. Расчеты показали, что при больших положительных углах…

Перепишем формулы (3.26), (3.27) в безразмерном виде:

У многовинтовых вертолетов момент управления создается умень­шением общего шага у одних винтов и увеличением — у других. Если последние попадают на режимы срыва потока, то их тяга при увеличе­нии шага не возрастает, и момент управления не создается. Второй, ме­нее очевидной причиной уменьшения моментов управления, является возникновение совместно с основными так называемых перекрестных моментов управления. Последние особенности велики у вертолета попе­речной схемы при одном из направлений вращения винтов, поэтому это явление рассматривается ниже в применении к…

Рассмотрим результаты моделирования разворотов при разных ско­ростях ветра и балансировочных коэффициентах тяги рулевого винта /р в ви с — Последний зависит от полетной массы вертолета, высоты, тем­пературы наружного воздуха и частоты вращения несущего винта (см. выражения 3.25). Моделирование выполнялось при следующих услови­ях. В начальном положении вертолета j/w = -45 , в это положение вер­толет попадает с различными угловыми скоростями соу от 0 до —45° /с. Через 1 с угол установки рулевого винта увеличивается до максималь­ного….

У одновинтовых вертолетов на режиме висения встречаются случаи самопроизвольного входа во вращение вокруг вертикальной оси. У вер­толетов с несущим винтом левого вращения неуправляемое вращение начинается во время левого разворота. При некоторой угловой скорос­ти вертолета отклонения правой педали до упора недостаточно, чтобы его остановить, — продолжается неуправляемое вращение со скоростью 0,6 … 1 1/с. Вывести вертолет из вращения удается отклонением ручки управления вперед для перевода его в поступательный полет или (если вертолет имеет груз на внешней…

На режимах ’’вихревого кольца” определение аэродинамических харак­теристик винта производится на основе экспериментальных данных^ В эксперименте находятся коэффициенты ст, сн, тк в зависимости от VH, а„ , 5о. по ним вычисляется средняя по площади винта индуктивная ско­рость v, и она, отнесенная к средней индуктивной скорости на режиме висения vBIIC, принимается справедливой для определения коэффициен­тов сТ сд, тпк и углов установки 50 других винтов, отличающихся коэффициентом заполнения, профильным сопротивлением и, в каких-то пределах, формой лопастей. Величина v…

При снижении вертолета по вертикальной траектории (0 = —90°) или с малой горизонтальной скоростью Vxg, меньшей, приблизительно, 30 км/ч, в некотором интервале вертикальных скоростей наступает осо­бый режим обтекания несущего винта — так называемый режим "вихре­вого кольца”. Особенностями этого режима являются форма вихревого следа несущего винта, нестационарность вихрей. На режиме висения вих­ри, сошедшие с лопастей, уносятся вниз потоком, создаваемым несущим винтом. Когда же вертолет снижается, несущий винт догоняет отходя­щие от него вихри. Из-за близости вихрей к…

Выше было показано, что при маневрах с уменьшением вертикаль­ной перегрузки возможны значительные отклонения лопастей несущего винта вниз от плоскости вращения. Поэтому, а также по причинам, изло­женным в разд. 3.2.3, устанавливается минимально допустимая перегруз­ка. Тем не менее, одного этого указания летчику недостаточно. Приведен­ные в разд. 3.3.2 данные свидетельствуют о том, что наиболее действен­ным средством уменьшения махового движения лопастей на маневре является ограничение максимального отклонения автомата перекоса. В этой связи возникает вопрос об определении минимально возможной величины…

Математическое моделирование показало, что к режимам, на которых возможно наибольшее маховое движение лопастей на боковых азимутах винта фл = 90 и 270°, относятся: маневры с уменьшением вертикальной перегрузки (ввод в пикиро­вание, вывод из горки, переход на планирование); ввод в крен для выполнения разворота; прекращение резкого кренения или перевод вертолета в противо­положный крен большим отклонением ручки управления вбок. При маневрах с и^,тіп = 0 углы взмаха могут достигать 2 … — 1°, т. е. лопасти, практически,…

На азимуте фл = 180° лопасть может опуститься ниже плоскости вращения при маневрах, при выполнении которых ручка управления от­клоняется вперед до упора, уменьшается общий шаг до малых значенийи, следовательно, уменьшается вертикальная перегрузка. Угол взмаха максимален, если при nvmin автомат перекоса отклонен на 5втах — Воз­можность совпадения во времени этих параметров обусловлена статичес­кой устойчивостью вертолета по перегрузке на режимах, когда пу < 1,0. Это видно, например, из рис. ЗЛО при —25° <а<— 5°. В качестве примера…

На установившихся режимах горизонтального полета лопасти находят­ся выше плоскости вращения несущего винта при всех центровках верто­лета, 0ЛО = 1 … 7° ( на вертолете с большим крылом возможен случай, когда на режиме самовращения на больших скоростях 0ЛО = 0 … -2°). При переходных режимах, выполняемых плавно, и при парировании ат­мосферных возмущений производимые летчиком перемещения ручки управления изменяют амплитуду махового движения лопастей не более чем на 2 … 4°. Это означает, что на таких режимах лопасть…

2.3.1. ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРИНЯТЫЕ ДОПУЩЕНИЯ Шарнирное или упругое закрепление лопасти на втулке несущего винта несмотря на большие центробежные силы обуславливают возмож­ность опасного приближения лопастей к элементам конструкции верто­лета. Например, концы лопастей могут задеть хвостовую балку или уда­рить средней частью по выступающим элементам на носовой части фюзе­ляжа. У многовинтовых вертолетов возможно соударение с лопастями других винтов, так называемое схлестывание, рассмотренное в [20]. Летные испытания одновинтовых вертолетов показывают, что при пилотаже, выполняемом опытным летчиком, даже при…