ДИНАМИКА ВЕРТОЛЕТА

Итак, располагаемую вертикальную перегрузку вертолета обуслов­ливают ’’подхват”, увеличение или уменьшение частоты вращения несу­щего винта до допустимых пределов, торможение вертолета до минималь­но-допустимой скорости. При постоянных полетной массе, давлении, тем­пературе наружного воздуха и скорости полета располагаемая перегруз­ка зависит от выполняемого маневра, а также от центровки вертолета, что на примере ’’подхвата” показано в разд. 3.1. В руководствах по лет­ной эксплуатации для уменьшения информации, необходимой летчику, обычно вносится одно, наименьшее из перечисленных выше значений пу расп ; иногда для…

При выполнении маневра с увеличением угла тангажа вертолет быст­ро теряет скорость. Например, если вывод вертолета из горки в горизон­тальный полет должен быть осуществлен на скорости не менее 50 км/ч, то при начальной скорости V0 = 250 км/ч выполнение горки с выдержи­ванием угла тангажа О = 60° возможно в течение не более 1 с, а с углом і? = 30 — в течение 6 … 8 с. Как показано в разд. 3.4, при малых скорос­тях вертолет…

На рис. 3.20 показаны параметры движения вертолета при выполнении торможения по горизонтальной траектории. Исходная скорость маневра 300 км/ч, конечная — 100 км/ч. Видно, что время маневра зависит от рас­крутки несущего винта. Если раскрутка составляет 6 %, торможение проис­ходит за 27 с, если 13 %, то время торможения сокращается до 24 с. При таких раскрутках мощность несущего винта достигает околонулевых и отрицательных значений и возможно расцепление муфты свободного хода. Следует отметить, что торможение вертолета с максимальным…

Изменение частоты вращения винта и других параметров при гор­ке показано на рис. 3.16. Видно, что максимум частоты вращения по вре­мени приблизительно соответствует максимальной вертикальной пере­грузке. Из сравнения двух маневров видно, что при большей перегруз­ке несущий винт раскручивается интенсивней. Затем, когда перегрузка начинает уменьшаться, мощность увеличивается и при пу = 1,0 становит­ся приблизительно равной исходной. При этом частота вращения из-за недостаточной приемистости двигателя продолжает уменьшаться. Горка с участком выдерживания постоянного угла тангажа (типа показанной на рис….

3.2.1. ПРИЧИНЫ БОЛЬШИХ ИЗМЕНЕНИЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ Регуляторы, изменяющие мощность двигателя при изменении часто­ты вращения несущего виніа, не стабилизируют ее с удовлетворяющей конструкторов точностью при интенсивных маневрах вертолета. Огра­ничения на пределы изменения частоты вызваны как требованиями аэро­динамической эффективности винта (таких как отдаленность режима работы винта от срыва потока, умеренная величина числа М0, близость коэффициента тяги винта к оптимальному значению), так и требовани­ями прочности и уровня вибраций вертолета в целом, его агрегатов или двигателей. Кроме того, при…

Ситуация, подобная ’’подхвату”, но с затягиванием вертолета в пики­рование возможна, в принципе, при отрицательных углах атаки. Затягива­ние в пикирование является следствием уменьшения продольного момен­та управления при малых вертикальных перегрузках в случае неблагопри­ятных аэродинамических характеристиках планера. На рис. 3.15 сплошными линиями показан пример неблагоприятной зависимости продольного момента вертолета от его угла атаки при предельных отклонениях ручки управления. Из графика видно, что при а < — (25 … 30 ) из-за малой вертикальной перегрузки максимальный кабрирующий момент…

Выше были рассмотрены летные ситуации, при которых возникает ’’подхват” и даны рекомендации летчикам. Обращено внимание на пред­посылки, способствующие возникновению срывных явлений на винте, а именно; резкие движения ручкой управления, что приводит к увеличе­нию темпа изменения угла тангажа и выходу перегрузки за допустимые пределы; чрезмерное увеличение общего шага при развороте вертолета и других фигурах пилотажа. Показано, что при возникновении тенденции вертолета к самопроизвольному кабрированию необходимо немедленно, одновременно с отклонением ручки управления вперед, уменьшить об­щий шаг. Дополним…

Многие вертолеты не имеют указателя перегрузки, поэтому возни­кает необходимость в определении возможности выдерживания ограни­чения располагаемой или допустимой перегрузок по косвенным пара­метрам. При установившемся вираже перегрузка определяется углом крена, а при горке или выводе из пикирования о перегрузке можно су­дить по показаниям авиагоризонта. Они могут быть использованы дву- Рис. 3.13. Изменение скорости тангажа u>z по времени при горке с разными «у тах: 1 ~ пуmax < "урасп! А? зап = 0,5 с; 2 — Путах =…

Как было отмечено выше, причиной ’’подхвата” могут быть кроме возрастания нагрузок в системе управления другие аэродинамические особенности вертолета. Это — уменьшение моментов несущего винта и пла­нера при больших углах атаки. Из-за них ’’подхват” может произойти в случае, когда возрастание нагрузок в системе управления не препятству­ет летчику быстро отклонить ручку до упора вперед, и неблагоприятные деформации системы управления невелики. Такой ’’подхват” и обуслов­ленная им располагаемая перегрузка рассматриваются в настоящем раз­деле. Характерные зависимости продольного момента вертолета, отнесен­ного…

При больших вертикальных перегрузках из-за срыва потока на лопастях несущего винта резко увеличиваются нагрузки, действующие на автомат пе­рекоса и забустерную часть системы управления. Предельные перегрузки, оп­ределяемые прочностью элементов вертолета, будем называть максималь­но-допустимыми и обозначать и^доп . Часто при больших скоростях и высотах полета предельно-допустимые перегрузки меньше располагае­мых, следовательно, маневренность вертолета ограничивается его проч­ностью. Но помимо прочностных ограничений возрастание нагрузок в системе управления приводит к ее деформации, изменяющей максималь­ные моменты управления, и к увеличению усилий, действующих…

3.1. РАСПОЛАГАЕМЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПЕРЕГРУЗКИ И "ПОДХВАТ"ВЕРТОЛЕТА Располагаемой будем называть величину наибольшей вертикальной перегрузки, которая ограничена условием возникновения какого-либо недопустимого явления или выходом какого-либо параметра (скорости полета, частоты вращения винта и др.) за допустимые значения. Обозна­чим ее и^расп — К недопустимым относится явление ’’подхвата” верто­лета. Другие причины, обуславливающие Иурасп, рассмотрены в разд. 3.2 и 2.8. Ограничение минимальной величины вертикальной перегрузки бу­дем обозначать «у1тп. ’’Подхват” вертолета может произойти при интенсивном маневриро­вании с большими вертикальными перегрузками. Проявляется он…

К важным параметрам, определяющим маневренные характеристи­ки вертолета, относятся: время набора высоты и потребный для этого путь параллельно земной поверхности (например, для облета препятст­вия, см. разд. 2.81) ; высота, требуемая для вывода из пикирования; время разворота на заданный угол (при маневре вбок) и др. Рассмотрим влияние на эти параметры вертикальной перегрузки. Под эффективной будем понимать перегрузку, при увеличении которой важные параметры траектории маневра (t, AH, L) изменяются незначительно. Обычно движение вертолета рассматривается в осях нормальной зем­ной…

На рис. 2.46 приведены результаты моделирования траекторий поле­та при выполнении петли Нестерова. Траектория 1 ( К0 = 300 км/ч) от­носится к условиям полета (т, Нр, г), в которых при максимальной мощности двигателя на наивыгоднейшей скорости при установившемся полете скороподъемность вертолета составляет Vygmax = 17 м/с. Она получена при маневре с увеличением общего шага до значения, при ко­тором lVemax. Пунктирными линиями показана петля, начатая также на скорости 300 км/ч, но выполненная без увеличения шага, Ne <…

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…

Пример зависимостей, по которым при разных ускорениях (замед­лениях) вертолета V можно в заданных условиях полета (т, Нр, t°, С и V) определить Ne, в и д, показан на рис. 2.42. Видно, что при полете по горизонтальной траектории (в — 0) вертолет может развить на ско­рости V ускорение V = 2,4 м/с2 на максимальной мощности двигателей (точка а) и замедление V = —2,4 м/с2 при уменьшении мощности двига­телей до режима малого газа (точка 6). Если разгон…