Системы «шаг—газ» вертолетов с поршневыми двигателями

При перемещении рычага общего шага изменение общего шага не­сущего винта происходит обычно по линейному закону. В то же время закон изменения мощности двигателя, управление которым кинематиче­
ски связано с рычагом общего шага, делается нелинейным, путем введе­ния в кинематику специального кулачка.

Исходя из характеристик поршневого двигателя конструктивно ока­залось возможным применить довольно простую кинематическую связь между изменением общего шага несущего винта и мощностью двигате­ля. В этом случае при перемещении рычага общего шага, связанного, с управлением двигателя, мощность последнего изменяется таким обра­зом, что при разных значениях общего шага обороты несущего винта остаются приблизительно постоянными. Имеющаяся на рычаге общего

-Моторное птаниродание

‘Участой характеристики подбирается исходя из необходимости предот6растить раскрутки’ несущего динта при. Выходе на рабочие режимы

шага поворотная рукоятка коррекции дает летчику возможность через ту же кинематическую связь корректировать мощность двигателя без из­менения шага несущего винта. Диапазон коррекции в данном случае от­носительно невелик и довольно редко используется летчиком в полете.

При проектировании такого управления необходимо исходить из ха­рактеристик двигателя, т. е. знать закон изменения его мощности в за­висимости от подачи топлива в диапазоне заданных высот полета вер­толета. Кроме того, надо иметь характеристики основных режимов поле­та вертолета, т. е. соотношение общего шага несущего винта и мощности (на висении, горизонтальном полете, планировании и авторотации). Ис­ходя из этого можно построить график (рис. 3. 14), из которого видно, как надо осуществить кинематическую связь управления общим шагом и мощностью двигателя для обеспечения нормального управления вер­толетом.

Величина коррекции должна охватывать такой диапазон изменения мощности двигателя, при котором обеспечивались бы все указанные ре­жимы полета вертолета.

При построении такого графика надо учитывать имеющуюся авто­матику на двигателе, влияющую на подачу топлива при изменении высо­ты полета (РПД), т. е. иметь все необходимые высотные характеристики его работы.

Приведем методику определения кинематики системы «шаг—газ» для вертолета Ми-4 с поршневым двигателем. Для проектирования необходимо иметь следующие данные:

1) график зависимости между шагом несущего винта и потребной мощностью для разных режимов полета, показанный на рис. 3. 15 (кривые А)

2) зависимость между мощностью двигателя и углом поворота рычага дросселя, показанные на рис. 3.15 (кривые Б).

Имея эти зависимости, можно построить зависимость между шагом несущего вин­та (р и углом поворота рычага дросселя а для разных режимов полета.

Построение производится по точкам. Взяв произвольную точку X на кривой А (см. рис. 3. 15), определяем шаг и мощность ей соответствующие, затем по кривой Б определяем для точки X угол поворота рычага дросселя соответствующий ранее най­денной мощности. Зная фх и а*, наносим точку X (см. рис. 3. 14).

Построив график зависимости <р от а, можно нанести на нем линии, ограничиваю­щие необходимое изменение мощности двигателя при управлении на всех режимах по­лета.

Кривая средней коррекции показывает изменение угла поворота рычага дросселя а при отклонении ручки общего шага. В этом случае летчик не поворачивает рукоятки коррекции газа — она находится в среднем положении. При повороте ее летчиком в крайнее левое положение либо в крайнее правое изменение а происходит по кривым левой и правой коррекции.

Имея график 3. 14, легко построить профиль кулачка, обеспечивающего указан­ную кинематику управления двигателем, при изменении общего шага ф. Профиль ку­лачка для вертолета Ми-4 показан на рис. 3. 16. Здесь угол поворота кулачка фк соот­ветствует изменению общего шага несущего винта, а изменение радиуса кулачка ак при угле поворота фк — повороту дроссельной заслонки (см. рис. 3. 16), где а—а—-угол поворота кулачка, соответствующий углу поворота ручки коррекции; А° — полный угол поворота кулачка (см. рис. 3. 14).

Одновинтовые отечественные вертолеты с поршневыми двигателями не имеют автоматов оборотов, так как существующее кулачковое управ­ление обеспечивает поддержание оборотов несущего винта в заданных пределах при незначительном вмешательстве летчика в управление че­рез коррекцию газа.