ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО ПОЛЕТНОГО ВЕСА. ВЕРТОЛЕТА

На грузоподъемность вертолета оказывают влияние давление, температура и влажность наружного воздуха, высота площадки над уровнем моря, размеры площадки и препятствия на подходе к ней, скорость и направление ветра. Без учета этих факторов невозможно правильно определить грузоподъемность вертолета, а следовательно, принять правильное решение о возможности взлета или посадки с данным полетным весом вертолета.

С увеличением температуры наружного воздуха грузо­подъемность вертолета уменьшается вследствие уменьше­ния мощности двигателя и, следовательно, тяги несущего винта.

Увеличение температуры наружного воздуха на 10° С уменьшает грузоподъемность вертолета на 2—3% его нор­мального полетного веса: напри­мер, вертолета Ми-1 — на 60 кг, а вертолета Ми-4 — на 160 кг.

Здесь нужно отметить влия­ние гор на температуру наруж­ного воздуха. Если замерить тем­пературу воздуха над площадкой в горах и на этой же высоте над уровнем моря, то температура воздуха над площадкой ока­жется выше. Это особенно ска­зывается летом, когда солнечные лучи сильно прогревают землю.

Разность указанных температур доходит при этом до 10—15° С.

Объясняется сказанное тепло — 0 обменом между воздухом и зем — РИС. 81. График зависимос — ЛЄЙ, при котором происходит ТИ грузоподъемности (ТЯГИ передача тепла от земли к воз — несущего винта; вертолета духу И его нагрев. от барометрической высоты

Влияние влажности наруж­ного воздуха на летные характеристики вертолетов с мало­мощными двигателями может вообще не учитываться ввиду его незначительности. На вертолетах, снабженных мощными высотными двигателями, влияние влажности воз­духа не может не учитываться, так как это приводит к ошибке в определении предельно возможного полетного веса вертолета.

Если абсолютная влажность воздуха и скорость ветра неизвестны, то абсолютную влажность принимают равной 5 мм рт. ст., а скорость ветра — равной нулю.

Характер зависимости грузоподъемности ве-ртолета от высоты площадки над уровнем моря (рис. 81) более сло­жен, чем ^влияние на грузоподъемность температуры на­ружного воздуха. По мере увеличения высоты площадки над уровнем моря тяга несущего винта остается постоян­ной или даже несколько увеличивается, а затем посте­пенно уменьшается. Падение тяги через каждые 500 м

происходит на 3—8% нормального полетного веса верто­лета и зависит в основном от высотной характеристики двигателя.

Для вертолета Ми-1 падение грузоподъемности на каж­дые 500 м высоты составляет 160 кг, а для Ми-4 — 200 кг.

Размеры взлетно-посадочных площадок на грузоподъ­емность вертолета влияют следующим образом. Если пло­щадка небольшая и вокруг нее есть препятствия или кру­тые уклоны, то полетный вес вертолета должен быть наи­меньшим, так как в этом случае взлет‘производится «по — вертолетному» с использованием всего запаса мощности. Если же площадка позволяет произвести разгон в зоне влияния «воздушной подушки», полетный вес допускается больше, чем в предыдущем случае. Если площадка позво­ляет вертолету взлетать «по-самолетному», то разрешается иметь полетный вес вертолета максимально возможным для взлета в данных условиях. Если в первом случае раз­меры площадки условно принять равными а и Ъ (а — ши­рина, Ь—длина площадки), то во втором случае они уве­личиваются в 8—10 раз, а в последнем в 50—80 раз.

О влиянии «воздушной подушки» на величину тяги не­сущего винта говорилось в предыдущих параграфах. Нуж­но только отметить, что если на уровне моря влияние «воз­душной подушки» распространяется по высоте на величи­ну, равную полутора радиусам несущего винта, то с уве­личением высоты площадки над уровнем моря влияние «воздушной подушки» по высоте уменьшается.

Так, например, для вертолета Ми-4 влияние «воздуш­ной подушки» на площадке, расположенной на уровне мо­ря, распространяется на высоту 16 м от площадки, а на площадке, расположенной на высоте 1800 м над уровнем моря,— на высоту 12 м от площадки. В среднем можно считать, что с увеличением высоты площадки над уровнем моря на каждые 500 м высота влияния «воздушной по­душки» уменьшается на 1 м.

Как известно, влияние ветра на грузоподъемность вер­толета состоит в том, что с увеличением встречного ветра облегчается взлет вертолета, так как при встречном ветре по сравнению со штилевой погодой требуется меньшая мощность для создания одинаковой тяги.

Для облегчения расчетов полетных весов вертолетов, предельно возможных при взлетах и посадках, в зави си* мости от конкретных условий, существуют для каждого типа вертолета номограммы (рис. 80). Эти номограммы

учитывают высоту площадки над уровнем моря, темпера­туру наружного воздуха, скорость ветра и абсолютную влажность воздуха. Есть номограммы, которые, помимо этих факторов, учитывают и влияние «воздушной по­душки».

Расчет полетного веса по этим номограммам произво­дится следующим образом. В верхней части номограммы на оси ординат ставится отметка, соответствующая высоте площадки над уровнем моря, и от нее проводится линия, параллельная оси абсцисс, до пересечения с линией темпе­ратуры наружного воздуха над площадкой в момент взлета. Из точки пересечения опускается перпендикуляр до линии абсцисс графика, учитывающего скорость ветра. Далее проводится кривая по закону соседних линий до пересечения с горизонтальной линией, соответствующей скорости ветра над площадкой. Из точки пересечения этих линий проводится перпендикуляр на ось абсцисс графика, учитывающего абсолютную влажность воздуха. Из полу­ченной точки пересечения проводится линия, параллельная наклонным прямым, до горизонтальной линии, соответст­вующей замеренной влажности воздуха, затем опускается вертикаль на ось • полетных весов вертолета и опреде­ляется его предельный полетный вес.

В практике эксплуатации вертолетов могут быть такие случаи, когда ни температура, ни влажность наружного воздуха, ни скорость ветра в месте взлета или посадки вер­толета неизвестны. В этих случаях поступают так: темпе­ратуру наружного воздуха определяют по стандартному изменению температуры по высоте, т. е. на каждую тысячу метров высоты берут снижение температуры на 6,5° С. К полученной по такому расчету температуре прибавляют ДО—15° С, представляющие собой температурную поправку на нагрев приземного слоя воздуха от поверхности земли.

После проведения расчетов по определению предель­ного полетного веса вертолета перед вылетом на задание выполняется контрольное висение. Причем, если взлет производится вертикально до какой-то высоты, а затем на этой высоте вертолет переводится в горизонтальный полет, то висение должно быть проведено до этой вы­соты.

Контрольное висение проводится с той целью, чтобы убедиться в правильности проведенного расчета по опреде­лению максимально допустимого взлетного веса вертолета.

233

■

Такая необходимость в контрольном висении объясняется тем, что различные вертолеты одного и того же типа обла­дают различными характеристиками взлета, т. е. взлетают с различными полетными весами. Так, например, разница в полетных веса различных вертолетов Ми-4 при взлете может доходить до 450 кг.

На взлетные характеристики вертолета в первую оче­редь влияют правильная регулировка двигателя и системы «шаг—газ», а также состояние лопастей несущего винта. От правильной регулировки двигателя зависит его мощ­ность, а следовательно, и взлетный вес.

Влияние регулировки системы «шаг—газ» на взлетные характеристики вертолета проявляется в следующем. Как известно, максимальная тяга несущего винта получается на вполне определенных оборотах, которые соответствуют максимальным оборотам двигателя.

Если система «шаг—газ» отрегулирована таким обра­зом, что шаг лопастей несущего винта не соответствует оборотам двигателя, то несущий винт не разовьет макси­мально возможную тягу. Несоответствие шага винта обо­ротам двигателя может быть двояким: либо шаг мал, либо — велик. В первом случае винт будет «легким», а во втором — «тяжелым». При «легком» винте обороты полу­чаются больше предельно допустимых, а при «тяжелом» винте — меньше.

Чтобы снять с несущего винта максимально возможную тягу, нужно соответственно либо увеличить, либо умень­шить шаг несущего винта.

Состояние лопастей несущего винта также оказывает существенное влияние на характеристики взлета верто­лета. Плохая поверхность лопастей, трещины, вмятины^ • царапины и другие дефекты снижают их аэродинамическое качество. Кроме того, качество зависит от производствен­ного выполнения лопастей и сохранения их в процессе эксплуатации. В случае резкого ухудшения качества лопа­стей максимальная скорость горизонтального полета не будет достигнута.

Для полного использования возможностей вертолета во время эксплуатации необходимо тщательно проверять и производить регулировочные работы, и в первую очередь по двигателю и несущему винту, а также осуществлять за ним уход, не допуская повреждения обшивки и следя за сохранностью внутреннего набора лопастей.