УПРАВЛЕНИЕ ВЕРТОЛЕТОМ. § 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для изменения режимов полета вертолета и парирования действующих на него внешних возмущений на каждом вертолете имеется система управления (рис. 48), при помощи которой летчик, воздействуя на несущий и хвостовой винты (или только на несущие винты в продольных, поперечных и соосных схемах вертолетов), обеспечивает требуемое положение вертолета в пространстве.
Система управления вертолетом (особенно тяжелым) по конструктивному выполнению сложнее системы управления самолетом. Объясняется это наличием в ней таких сложных механизмов, как автоматы перекоса, которые не применяются на самолете, а также большим количеством гидроусилителей. Кроме этого, система управления вертолетом включает в себя специальные загрузочные механизмы, при помощи которых летчик может полностью или частично снять усилия с ручки управления. Помимо указанных механизмов и агрегатов, в передаче усилий от ручек управления и педалей на несущий и хвостовой винты принимают участие тяги, качалки и тросы.
В зависимости от типа вертолета применяется либо смешанное, либо жесткое управление. На легких и средних типах вертолетов, как правило, применяется смешанное управление, т. е. оно включает в себя как жесткие тяги, так и тросы, а на тяжелых типах вертолетов — жесткое управление, в котором тросы отсутствуют.
Наиболее ответственными агрегатами системы управления являются автоматы перекоса и гидроусилители. От их безотказной и четкой работы в первую очередь зависит нормальное пилотирование и безопасность полета. Поэтому
Р В Ввязкой. Н. П4к°в. В. Фшшццов ИЗ
при эксплуатации вертолетов за ними требуется осуществлять особенно тщательный контроль и уход.
На элементы системы управления при работающей трансмиссии, особенно в полете, действуют силы, которые меняются по направлению и величине. Источниками этих сил являются несущий и хвостовой винты. Величина сил зависит от режима полета вертолета, его полетного веса и центровки. Кроме этого, несущий и хвостовой винты являются мощными источниками вибраций.
Под действием вибрационных нагрузок тяги и другие элементы управления работают на усталость. Как известно, усталостная прочность детали зависит от многих факторов, в том числе от царапин, рисок и вмятин, которые возникают при небрежной технической эксплуатации. Если учесть, что вибрации на вертолете имеют различные гармоники, а детали системы управления имеют разнообразные собственные частоты колебаний, то станет ясным, что очень трудно, а иногда даже невозможно при проектировании вертолета предусмотреть резонансные колебания и избежать их. Отсюда следует вывод, что за элементами системы управления в эксплуатации должен быть организован хороший контроль, особенно тщательный на вертолетах, надежность и живучесть которых не проверена массовой эксплуатацией.
В процессе эксплуатации вертолетов в системах их управления по различным причинам появляются дефекты. Если эти дефекты вовремя не устранять, то они, прогрессируя, могут привести к частичному или даже полному отказу в работе управления.
Наиболее распространенными дефектами системы управления являются люфты в сочленениях деталей, трещины тяг и качалок, заершенность и обрыв нитей тросов, разрушение подшипников. Возникновение этих дефектов является следствием неблагоприятного сочетания производственных допусков и плохого качества технической эксплуатации.
Четкая и безотказная работа системы управления вертолетом может быть обеспечена только в том случае, если за ней установлен тщательный контроль и проводятся необходимые мероприятия, обеспечивающие поддержание ее в исправном состоянии.
Факторами, которые определяют техническую эксплуатацию системы управления вертолетом, являются: конструктивная сложность отдельных агрегатов, большое
ЧИСЛО подвижных частей, значительные статические и вибрационные нагрузки, действующие на элементы управления, а также высокие требования, которым должна удовлетворять эта система.
К системе управления вертолетом предъявляются более разнообразные и жесткие требования, чем к системе управления самолетом. Повышенные требования к системе управления вертолетом обьясняются двумя причинами.
Во-первых, существующие вертолеты на большинстве режимов полета неустойчивы в отличие от самолетов, которые на всех эксплуатационных режимах обладают достаточной устойчивостью. Иными словами, при действии какого-либо внешнего возмущения на вертолет на нем возникают такие силы и моменты, которые стремятся изменить заданный режим полета, т. е. усугубляют действие внешнего возмущения. Поэтому для сохранения режима полета летчик должен постоянно вмешиваться в управление вертолетом. Отсюда вытекает одно из наиболее серьезных эксплуатационных требований к системе управления — она должна быть надежной и безотказной во всех случаях полета вертолета, как в моторном режиме, так и на режиме авторотации.
Во-вторых, вертолетам в полете присуща взаимозависимость движения вокруг трех осей при отклонении или ручки циклического шага, или рычага «шаг — газ», или педалей. Так, например, чтобы перейти с режима висения в режим горизонтального полета на вертолетах одновинтовой схемы, необходимо ручку циклического шага отклонить от себя. Но если одновременно не увеличить «шаг — газ», то вертолет просядет. Чтобы избежать этого, рычаг «шаг — газ» берется на себя, но при этом нарушается направление движения вертолета. Для его сохранения необходимо отклонить педали, а также ручку циклического шага в поперечном направлении. Такая сложная координированная работа всеми органами управления, обусловливаемая взаимозависимостью движений вертолета, не только усложняет технику пилотирования, но и требует четкой и плавной работы всей системы управления, которая возможна в том случае, если нет никаких заеданий элементов управления, а люфты не выходят из пределов допусков. Летчик не должен ощущать запаздывания при любой необходимой для управления скорости отклонения рулей. Если учесть кинематическую сложность систем управления вертолетов, то станет ясным, что за системой управления необходим особенно тщательный контроль в эксплуатации. В первую очередь это относится к системам управления тяжелых вертолетов, где устанавливаются гидроусилители, которые являются точными агрегатами, чувствительными к малейшим нарушениям в регулировке.
Из сказанного следует, что как ручное управление, так и ножное должны отвечать одним и тем же требованиям, так как они одинаково важны для обеспечения нормального полета вертолета. Если на самолетах к управлению элеронами и рулем высоты предъявляются более высокие требования по сравнению с требованиями к управлению рулем’ направления, то для вертолета подобного разграничения между ручным управлением и ножным сделать нельзя. Отказы в работе как ручного управления, так и ножного приводят одинаково к тяжелым последствиям.
При технической эксплуатации систем управления следует принимать все необходимые меры для обеспечения требований, предъявляемых к управлению. Это можно сделать лишь в том случае, если четко выполнять и хорошо знать не только инструкцию по эксплуатации управления, но и конструкцию его узлов и агрегатов, а также взаимодействие их между собой и с другими агрегатами.
При таком подходе к технической эксплуатации систем управления вертолетами обеспечивается грамотная их эксплуатация, всесторонний анализ работы, выявление слабых сторон и предупреждение возможных отказов.
Для поддержания системы управления в исправном состоянии в течение всего срока службы вертолета выполняется целый комплекс мероприятий: проводятся осмотры, осуществляется контроль за работой агрегатов и выполняются регламентные работы.
При осмотрах проверяется состояние автоматов перекоса, гидроусилителей, загрузочных механизмов, а также ручек управления, педалей, тяг, качалок, тросов, роликов и других деталей, установленных в системе управления. В этих элементах системы управления не должно быть разрушений, трещин, царапин, выпрессовки подшипников, следов коррозии, вмятин и ослабления трубчатых заклепок, заеданий и трения тяг о детали и друг о друга.
Кроме того, при осмотрах проверяются зазоры между подвижными и неподвижными агрегатами и деталями управления, а также люфты в шарнирных сочленениях.
При выполнении регламентных работ на управлении производится промывка шарикоподшипников ’(кроме под-
|
|
1 ручка управления, 2 — пружинный механизм загрузки; 3 — электромеханизм: * — педаль ножного управления; 5 — тяга управления нормальным газом двигателя, 6- тяги. 7 — ручка „шаг-газ"; 8 — кулачковый механизм; 9. 10, 11 и 12— гидро — їп«ЛпІЄЛИ’ 13 ~ тяга управления автоматом перекоса; 14 — тяга управления ло — пастью несущего винта; 15 — трос
шипников закрытого типа) и проверка их состояния и заделки в корпусах тяг и качалок, а также промывка и возобновление смазки роликов и тросов, определяется свободный ход ручек и педалей и усилия, потребные для их отклонения, проверяется натяжение тросов, правильность регулировки автомата перекоса, регулировка хода педалей, работоспособность гидроусилителей и загрузочных механизмов и т. д.
Вот тот далеко не полный перечень работ, которые выполняются лицами технического состава на системе управления при эксплуатации почти на всех вертолетах независимо от их типа. В зависимости от конструктивного выполнения системы управления отдельные из перечисленных работ могут не выполняться, а другие, новые,—добавляться.