что значит левая коррекция вертолет руление
Управление вертолетом.
Здравствуйте!
Взлет МИ-8 в зоне воздушной подушки.
Мы с Вами уже выяснили как, в принципе, управляется вертолет, и как работает автомат перекоса. А сегодня внесем некоторую ясность в вопрос о том, какую роль во всем этом играет пилот. Какие даны ему органы управления для решения вобщем-то непростой задачи, каковой является управление вертолетом
С самолетом все более-менее понятно. У него есть две самостоятельные системы: система управления самолетом (собственно управление рулями и элеронами) и система управления двигателем. И органы в кабине экипажа в количестве трех штук 🙂 : ручка управления самолетом (РУС), ручка управления двигателем (РУД), и педали для управления рулем направления. Как в этом плане обстоят дела у вертолета?…
Начнем с того, что определим более конкретно типы управления вертолетом.
Что такое « шаг-газ ». Дело в том, что угол установки лопастей несущего винта (общий шаг) и обороты двигателя связаны. Ведь если увеличить угол, то возрастет величина аэродинамических сил, действующих на лопасти. Увеличивается и подъемная сила, и сила сопротивления. Винт, как говорят, нагружается. Двигатель, находясь на определенном уровне мощности не может «обслужить» возросшую нагрузку и может начать терять обороты. Тяга винта, соответственно, может уменьшиться.
Чтобы этого не происходило, была придумана система шаг-газ, которая одновременно с увеличением угла установки лопастей подает команду в топливную автоматику на увеличение оборотов (то есть «увеличиваешь шаг – даешь газ» и наоборот), тем самым исключая падение мощности двигателя.
Теперь о том, что у нас в кабине. У пилота есть собственно две ручки управления вертолетом.
Первая – ручка управления циклическим шагом винта (или просто ручка управления вертолетом). Она самолетного типа, расположена перед креслом пилота, и с ее помощью осуществляется продольное и поперечное управление вертолетом. От нее через специальную систему тяг и качалок воздействие передается на тарелку автомата перекоса, которая, в свою очередь, определяет циклический угол установки лопастей.
Системы управления циклическим и общим шагом винта.
Кабина вертолета. Хорошо видны спаренные ручки управления и ручки шаг-газ.
Вторая – ручка управления общим шагом винта или, как ее еще называют « ручка шаг-газ ». Эта ручка обычно расположена слева от кресла пилота и перемещается вертикально вверх-вниз. С ее помощью осуществляется вертикальное управление путем одновременного воздействия на автомат перекоса и систему изменения оборотов двигателя. Обычно обороты двигателя меняются на первой трети перемещения ручки, далее уже меняется только общий шаг винта.
Отдельно от шага винта мощность двигателя может меняться только в небольших пределах для необходимой корректировки. Для этого на ручке шаг-газ существует специальный корректор ( обычно что-то типа поворотного кольца).
На схеме под номерами: 1 — ручка управления циклическим шагом; 2 — ручка шаг-газ; 3 — автомат перекоса; 4 — агрегат системы управления двигателем.
Система управления шагом рулевого винта.
Кабина вертолета. Хорошо видны ручка управления и правая педаль.
При использовании всех описанных органов управления вертолетом, этот аппарат превращается в маневренную машину с довольно широкими возможностями.
Чуть-чуть подробнее о режиме взлета. Существует два способа взлета. Первый – « по вертолетному ». В этом случае вертолет взлетает вертикально с кратковременным зависанием на высоте 1,5-2 метров (контрольное висение), после чего производится разгон с набором высоты. Второй – «по самолетному». При этом вертолет разгоняется на земле, набирает скорость отрыва и взлетает с последующим набором высоты и скорости.
Способ взлета выбирается в зависимости от состояния самого аппарата и от внешних условий. Определяющим в этом плане является запас мощности двигателя, что вполне понятно :-). Этот запас, в свою очередь, зависит от массы вертолета (точнее взлетной массы) и от таких параметров состояния атмосферы, влияющих на параметры работы двигателя и несущего винта, как местное давление воздуха, температура и влажность (влияющие на плотность воздуха).
Взлет по вертолетному.
Кроме того на выбор способа взлета влияет размер и состояние поверхности площадки, на которой находится вертолет, наличие каких-либо препятствий по курсу взлета и обязательно направление и сила ветра у земли.
Чем выше барометрическая высота места взлета (ниже давление), чем выше температура и влажность воздуха, а также чем ниже скорость встречного ветра, тем ниже запас мощности двигателя, и тем ниже должна быть взлетная масса вертолета.
Воздух, отбрасываемый несущим винтом вниз тормозится у земли и образует как бы поддерживающую аппарат подушку. Такое может происходить обычно на совсем малом расстоянии от земной поверхности. Считается, что для вертолета это явление можно принимать во внимание, если расстояние от земли до плоскости вращения винта равно радиусу винта (или меньше). В этом случае прирост подъемной силы составляет 10-15%.
Первый случай выбирается тогда, когда взлетная площадка имеет ограниченные размеры и окружена высокими препятствиями, а также если она имеет сильное запыление или покрыта свежевыпавшим снегом. Режим работы двигателя при таком взлете – максимальный то есть запаса по мощности нет.
Это самый напряженный режим взлета, а при отказе двигателя (одного из двигателей) безопасная посадка не гарантирована. Вертикальный подъем должен осуществляться до высоты обеспечения прохода над препятствиями с превышением не менее 5 метров.
Взлет вне зоны воздушной подушки с площадки, ограниченной препятствиями.
Разгон по наклонной траектории может быть использован на такой же площадке, но с высотой препятствий до 5 метров. Запас мощности при таком взлете должен обеспечивать одновременный разгон с набором высоты. Должна быть гарантирована безопасная посадка в случае отказа двигателя (одного из двигателей).
Взлет с разгоном в зоне воздушной подушки – самый распространенный способ взлета. Он обычно производится с аэродромов (вертодромов), имеющих открытые подходы. При этом двигатель работает обычно на номинальном режиме, то есть имеется запас мощности для необходимого, в случае чего :-), маневрирования. Вертолет после контрольного висения разгоняется вдоль земли с углом тангажа на пикирование в 10-15 º (иной раз и больше, и это очень эффектно :-)) и далее переходит в набор высоты. Этот взлет, кстати, – самое распространенное из того, что мы видим в кино.
Взлет по самолетному.
Вот так вкратце о возможностях взлета. О других рабочих (а также аварийных и специальных) режимах полета поговорим в следующих статьях и по пожеланиям трудящихся :-).
В конце статьи помещаю ролик, который уже есть в моей статье о турбовальном двигателе. Для сегодняшней статьи он подходит как нельзя лучше :-). Взлет с разгоном в зоне воздушной подушки. Правда не совсем типичный, а с применением еще одного элемента под названием шик, граничащий с воздушным хулиганством. Однако ведь до чего ж эффектно выглядит! :-). Летчик… Снимаю шляпу…
В довершении еще ролик « О том как летает вертолет». Последний, к сожалению, на английском языке. Но кое-какие полезные моменты с точки зрения управления в нем можно понять и так и они неплохо показаны. К сожалению более приемлемого материала в этот раз не нашел 🙁 …
Как управлять вертолетом: инструкция
Ручка управления определяет циклический шаг несущего винта. С ее помощью пилот управляет вертолетом по крену и тангажу. Работа с ручкой управления во время висения напоминает балансирование на острие иглы. Практически каждое действие требует соответствующей коррекции другими органами управления. К примеру, чтобы увеличить скорость, пилот отдает ручку от себя, наклоняя машину вперед. При этом вертикальная составляющая в векторе тяги винта уменьшается, и приходится увеличивать общий шаг (поднимать рычаг «шаг-газ»), чтобы не потерять высоту.
Шаг-газ. Поднимая рычаг «шаг-газ», пилот увеличивает общий шаг (угол атаки лопастей) несущего винта, тем самым увеличивая тягу. В случае резкого увеличения шага реактивный момент винта изменяется, и вертолет стремится изменить курс. Чтобы остаться на выбранной траектории, пилот синхронно работает рычагом «шаг-газ» и педалями.
Педали определяют шаг стабилизирующего («хвостового») винта. С их помощью пилот управляет курсом машины. Резкая работа педалями сказывается на реактивном моменте стабилизирующего винта и, несмотря на его незначительную массу, оказывает некоторое влияние на тангаж. «Опытные тренеры иногда показывают курсантам фокус, зафиксировав ручку управления и «шаг-газ» и управляя высотой и скоростью полета, лишь слегка помахивая хвостом, — рассказывает Сергей Друй, — так появляются слухи о «радиоуправляемых вертолетах» и прочей магии».
Распределение внимания
Базовое направление взгляда в полете по маршруту — «капот-горизонт». Если положение горизонта относительно капота не меняется, значит, вертолет летит на заданной высоте с постоянной скоростью. «Клевок», скорее всего, будет означать увеличение скорости и потерю высоты, наклон линии горизонта — смену курса. «В хорошую погоду можно лететь с заклеенной приборной панелью, — говорит Сергей Друй, — а вот с заклеенными стеклами кабины далеко не улетишь».
Шаг или газ?
На большинстве современных вертолетов есть автоматика, которая регулирует подачу топлива в двигатель так, чтобы удерживать обороты несущего винта в узком рабочем диапазоне. Поворачивая рукоятку рычага «шаг-газ», пилот может самостоятельно управлять подачей топлива. В полете пилот может чувствовать, как рукоятка сама слегка поворачивается в руке – это работает автомат. Бывает, что новички в напряжении сжимают рукоятку, мешая автомату работать, и раздается звуковой сигнал, предупреждающий о падении оборотов.
Авторотация
Режим авторотации, при котором винт с малым углом атаки вращается, используя энергию набегающего воздушного потока, позволяет при необходимости выбрать место посадки и сесть с выключенным двигателем. Чтобы поддерживать режим, пилот смотрит на тахометр. Если обороты винта падают ниже рабочего диапазона, нужно плавно уменьшить общий шаг винта. Если обороты растут, общий шаг нужно увеличить. При этом вертолет остается полностью управляемым по курсу, крену и тангажу.
Что значит левая коррекция вертолет руление
Порядок осмотрительности при полете по кругу:
1. Перед взлетом осмотреть передний сектор, убедиться, что нет препятствий на взлетной полосе, определить удаление от ранее взлетевшего вертолета, убедиться, что нет вертолетов, уходящих на второй круг, затем оценить воздушную обстановку по радиообмену бортов с руководителем полетов и наметить ориентир для взлета.
2. На высоте 50 м осмотреть переднюю полусферу и площадки на случай вынужденной посадки, на высоте 100 м осмотреть переднюю полусферу, особенно внешнюю сторону круга (не входят ли в круг другие воздушные суда).
3. Перед первым разворотом определить удаление от ранее взлетевшего вертолета, осмотреть переднюю полусферу и внутреннюю часть круга, наметить ориентир для вывода.
4. Между первым и вторым разворотами проверить по стартовым знакам правильность построения прямоугольного маршрута, определить момент начала второго разворота по углу визирования посадочного «Т».
5. Перед вторым разворотом определить удаление до вертолета, находящегося впереди, осмотреть внутреннюю сторону разворота, наметить ориентир для вывода.
6. После перехода в режим горизонтального полета произвести круговой осмотр воздушного пространства, прослушать и проанализировать радиоинформацию (о выполнении 3-го разворота или запросе посадки другими экипажами), наблюдать за впереди идущим вертолетом, сохраняя установленную дистанцию. Проверить параллельность линии полета с осью ВПП.
7. От второго к третьему развороту, убедившись, что маршрут не пересекает другой вертолет, занять установленную дистанцию, тщательно просматривать переднюю полусферу. Проверить параллельность линии пути относительно стартовых знаков, определить ширину прямоугольного маршрута по удалению «Т» от места вертолета.
8. Перед третьим разворотом провести круговой осмотр воздушного пространства, обратить особое внимание на внешнюю сторону круга (нет ли воздушных судов, входящих в круг из зон, или вертолетов, летящих по большому кругу), прослушивать радиоинформацию (нет ли докладов о входе в круг) и, услышав доклад, обнаружить этот вертолет и следовать за ним на безопасной дистанции, убедившись в отсутствии вертолетов внутри круга. Определить момент начала 3-го разворота по углу визирования посадочного «Т» относительно вертолета (45°).
9. При выполнении 3-го разворота осмотреть передний сектор, верхнюю полусферу и внутреннюю часть круга, оценить радиоинформацию, просмотреть внешнюю часть круга, чтобы не пересечь круг другим вертолетам.
10. После 3-го разворота осмотреть окружающее пространство, следить за внешней стороной круга (нет ли вертолетов, входящих в круг к 3 и 4-му разворотам), прослушать радиообмен и определить, нет ли запросов о входе в круг к этим разворотам, постоянно следить за внутренней стороной круга (нет ли вертолетов).
11. Перед 4-м разворотом осмотреть переднюю полусферу, наблюдать за внешней стороной круга и верхней полусферой (нет ли вертолетов, входящих вкруг в районе 4-го разворота), определить момент начала разворота по углу визирования посадочного «Т».
12. При выполнении 4-го разворота осмотреть передний сектор. Выход на посадочный курс уточнять изменением величины крена.
13. При снижении после 4-го разворота осмотреться и убедиться, что посадочная полоса (посадочная площадка) свободна и посадка разрешена, а также убедиться, что впереди летящие вертолеты находятся на безопасном расстоянии (200 м) и боковом интервале (50 м).
14. Просмотреть посадочную полосу (посадочную площадку) и убедиться, что никаких препятствий, мешающих посадке, нет.
Что значит левая коррекция вертолет руление
Андрей 834:
..Однако по конструкции нам преподавали, что гидравлические демпферы вертикальных шарниров втулки несущего винта предотвращают образование этого явления.
Юрий_2:
Насколько помню, на «восьмерке» для борьбы с земным резонансом «хитрая» конструкция амортизаторов основных стоек шасси.
Крайген:
«Хитрость» заключается в их двухкамерности)))
Точно. Про демпферы вспомнил, а про двухкамерные амортизаторы главных опор шасси забыл. Именно они гасят возникшие поперечные колебания типа «земной резонанс».
Андрей 834:
==Выше в нашей теме Виктор Степанович очень хорошо и доступно описал процесс отрыва вертолёта для начинающих с очень плавным взятием шага(«чуток-на зубок»))
Следовательно процесс будет не быстрым.
И что, получается, до полного зависания триммером не пользоваться?
Коль скоро до тренажёра и живого вертолёта доступа пока нет, можете поинтересоваться DCS Mi-8.
Чудило на известную букву этот параллельный начальник.
Кто-нибудь из обитающих в параллельной реальности начальников (позволю себе малость вольно переобозначить статус капающего Вам, Андрей, на мозги человека) осмелится сказать, что перечисленные выше товарищи не освоили вертолёт нормально?
Чудило на известную букву этот параллельный начальник.
РУЛЕНИЕ 1. Общая характеристика
Руление для вертолета Ми-8 является основным видом передвижения на небольшие расстояния, особенно вблизи летательных аппаратов и других препятствий. На рулении установлен ряд ограничений и если их невозможно выдержать, то необходимо производить подлет. Вертолет Ми-8,*как и другие вертолеты, особенно с трехколесным шасси, подвержен на рулении возможности опрокидывания. Благодаря ряду конструктивных мер он меньше подвержен «земному резонансу» по сравнению с другими вертолетами. Несмотря на это, для вертолета установлены определенные ограничения. Например, тяга несущего винта должна быть на рулении существенно меньше веса вертолета, приблизительно составлять 1/3 веса, поэтому строго ограничивается мощность при рулении,
Реактивный момент несущего винта на режиме руления уравновешивается путевым моментом хвостового винта и частично за счет трения колес о землю.
Вертолет Ми-8 обладает хорошими рулежными свойствами, имеет высокую маневренность и относительно легко управляем при рулении. Хорошей маневренности способствует наличие у вертолета самоориентирующейся передней стойки шасси. Но имеются и некоторые трудности, особенно при рулении по скользкому грунту, когда при недостаточном трении колес и большой массе вертолета он может получить боковое движение — юз. При рулении по пыльным вертодромам или по свежевыпавшему снежному покрову поднявшаяся пыль или снег от струи несущего винта, ухудшают видимость в большей степени, чем при рулении на других вертолетах (кроме Ми-6) вследствие большей удельной нагрузки на ометаемую площадь.
Руление начинается неполным отклонением ручки циклического шага вперед, в противном случае возможны удары лопастей о нижние упоры горизонтальных шарниров. Не рекомендуется увеличивать мощность более чем на 6° по указателю общего шага винта и раскачивать вертолет педалями.
Скорость на рулении выдерживается наклоном силы тяги несущего винта при помощи ручки циклического шага. Она должна быть не более 20 км/ч. При большей скорости вертолет раскачивается в продольном и поперечном направлениях.
Сохранение направления при рулении и развороты осуществляются изменением величины тяги рулевого винта при помощи педалей. Для уменьшения скорости и экстренных остановок используется тяга несущего винта и тормоза основных колес, но в отличие от других вертолетов тяга используется лишь перемещением ручки циклического шага назад на незначительную величину при общем шаге несущего винта не менее 3°.
Руление на вертолете Ми-8 производится с выключенным автопилотом. Руление по поверхности вертодрома или площадки с уклоном не рекомендуется, так как при этом уменьшается запас управления до недопустимых пределов и появляется опасность опрокидывания вертолета. Летными испытаниями установлено, что при рулении на уклон величиной около 6° вертолет движется на передних колесах, задние колеса не касаются земли. Это требует повышенной мощности. При рулении поперек уклона величиной около 3° левым бортом под уклон запасы поперечного управления выходят из нормы.
При невозможности производить руление по каким-либо причинам разрешается выполнять подлет на малой высоте.
2. Схема сил и моментов, действующих на вертолет
При рулении на вертолет действуют следующие силы и основные моменты (рис. 43): сила тяги несущего винта Т, сила тяги рулевого (винта Гр>в, сила сопротивления вертолета X, сила трения колес о землю Кгр, сила веса вертолета О, сила реакции земли ^р.з, реактивные моменты несущего винта Мр, рулевого винта Мр.р.в и путевой момент рулевого винта.
Сила тяги несущего винта ручкой циклического шага отклоняется вперед и вправо, поэтому она раскладывается на три составляющие: Ту—вертикальная составляющая; Тх—горизонтальная составляющая, направленная вперед, и Т2 — горизонтальная составляющая, направленная вправо. Сила тяги рулевого 1винта направлена влево.
Для равномерного и прямолинейного движения вертолета по земле должно быть соблюдено следующее равенство сил и моментов. Для равномерного движения необходимо, чтобы горизонтальная составляющая тяги несущего винта Тх была рав-
на вредному сопротивлению вертолета и силе трения колес о землю: ТХ = Х + Р^.
Для предотвращения скольжения вертолета по земле (юз), боковых давлений на пневматики колес, а также тенденции к опрокидыванию необходимо, чтобы сила тяги рулевого винта
|
Рис. 43. Схема сил и моментов, действующих на вертолет Ми-8 при
была уравновешена боковой составляющей тяги несущего винта: ГР.В = Г2.
Для прямолинейного движения по избранному курсу необходимо, чтобы реактивный момент несущего винта был уравновешен путевым моментом рулевого винта: М^МшВ = Му^.в =
Скорость на рулении выбирается пилотом в зависимости от состояния грунта и окружающей обстановки, но она не должна превышать 15—20 км/ч. Изменять скорость необходимо с помощью ручки циклического шага, а при неровном и вязком грунте и с помощью ручки общего шага и тормозами колес. На всем протяжении руления обороты несущего винта должны удерживаться 1в пределах 95+2% при правом положении рукоятки корректора газа.
Развороты на рулении выполняются плавным отклонением педалей. Чем больше скорость, тем больше должен быть радиус разворота. Энергичные развороты с малыми радиусами недопустимы, так как даже на обычном грунте вертолет начнет скользить за счет большой центробежной силы, действующей в сторону, обратную развороту. Кроме того, юз возникает, как правило, и при обычных разворотах, но при большой силе тяги, когда вертолет находится во (взвешенном состоянии, а также при прямолинейном рулении по вязкому или скользкому грунту за счет неравенства боковой силы Тг тяге рулевого винта Гр.в. Для установления же этого равенства пилоту нечем руководствоваться, как на висении или в поступательном полете.
Радиус разворота в зависимости от величины разворота и скорости руления должен быть не менее (по следу внутреннего колеса основного шасси):
— при развороте на 90° и скорости 10 км/ч—16 м;
— при развороте на 180° и скорости 5 км/ч—5 м;
— при развороте на 180° на месте — 3 м.
1 Земной резонанс и возможность опрокидывания вертолета рассматриваются в гл. X.
При появлении юза необходимо прекратить руление, для чего следует уменьшить мощность двигателей до минимальной, подать педаль в сторону юза, дождаться остановки вертолета, и лишь потом начать руление или разворот с меньшей скоростью.
При рулении по пыльному или заснеженному вертодрому при встречном ветре более 3 м/с видимость хорошая, так как вся пыль, поднятая несущим винтом, на всех скоростях руления остается позади вертолета. При незначительном встречном ветре — менее 3 м/с, в штиль или с попутным ветром, видимость может значительно ухудшиться. Поэтому необходимо рулить на повышенной скорости, но не более 30 км/ч по грунту и не более 10 км/ч по снегу. Если при таком рулении видимость не улучшается, то необходимо рулить с остановками через интервалы 30—50 м, убедиться в отсутствии препятствий при появлении видимости и лишь после этого продолжить руление. Развороты на месте на таких вертодромах или площадках запрещаются. Руление можно совершить на пыльных площадках и на площадках со свежевыпавшим снегом глубиной не более 10 см.
4. Ограничения при запуске двигателей и рулении
1.Запуск и остановка двигателей допускается при следующих
скорос/гях ветра в зависимости от направления: при встречном —
20 м/с, боковом — 10 м/с, попутном — 8 м/с.
2. При боковом ветре в первую очередь запускается двигатель
с подветренной стороны, чтобы уменьшить увеличение температу
ры газов у двигателя, на который дует ветер.
явится расчетным потолком висения вертолета с нормальным взлетным весом и с учетом влияния воздушной подушки. Тягу, равную максимальному взлетному весу 12000кг с учетом влияния воздушной подушки, винт развивает на высоте 1500 м. Эта высота и является расчетным потолком висения для максимального взлетного веса вертолета с учетом влияния воздушной подушки. Эти же данные подтверждены и результатом летных испытаний. На этом основании можно сделать вывод, что потолки висения у вертолета Ми-8 как с нормальным, так и с максимальным взлетным весом большие, вертолет можно успешно эксплуатировать на высокогорных вертодромах и при различных атмосферных условиях. У него есть также резерв для дальнейшего увеличения максимального взлетного веса.
На рис. 44 показаны потребные мощности в лошадиных силах для висения вертолета Ми-8 с разными полетными весами в зависимости от высоты висения (от колес до земли) в стандартной атмосфере над уровнем моря, полученные в результате летных испытаний. Как видно по кривым этого графика, чем больше полетный вес (вертолета и высота (висения, тем больше требуется мощность двигателей для висения вертолета. Вертолет с взлетным весом 11100 кг отрывается от земли на мощности 2350 л. с, на высоте 2 м висит на мощности, близкой к номинальной — 2460 л. с. С таким весом, как установлено экспериментально, вне зоны влияния земли, т. е. на высоте более 15—20 м от земли, вертолет набирает вертикально высоту с вертикальной скоростью 1,5—1,8 м/с.
Вертолет с взлетным весом 12000 кг отрывается от земли на мощности, близкой к номинальной. На взлетном режиме такой вертолет висит на высоте 8 м. Вертолет с!взлетным весом 13000кг на взлетном режиме работы двигателей 3000л. с. висит на высоте 2 м.
На рис. 45 представлены потребные мощности для ©исения, выраженные через обороты турбокомпрессоров в зависимости от высоты висения и полетного веса вертолета, полученные в результате эксперимента при температуре наружного воздуха 12° С, атмосферном давлении р = 742 мм рт. ст. в штилевых условиях. Как видно, чем больше полетный вес вертолета и высота висения, тем больше требуются обороты турбокомпрессоров для висения. При указанной температуре окружающего воздуха обороты турбокомпрессоров на взлетном режиме работы двигателей будут около 98%. При данных условиях вертолет с полетным весом 13350 кг висит на взлетном режиме на высоте 1 м, а для висения его на высоте 0,5 м требуются обороты турбокомпрессора 96,5%- С полетным весом 12600 кг вертолет висит на взлетных оборотах на высоте 4,5 м. Вертолет с весом 11600 кг висит на взлетном режиме двигателей на любой высоте, даже без влияния воздушной подушки. При весе вертолета ниже 11600 кг требуется мощность ниже взлетной.
13000 12000 ■и ооо 10000 \3000 |
у | |
У/, | /си |
/ | VI |
%, | |
Н=1м 2 м | 5м 7м 9 м |
95 |
Рис 46 Зависимость тяги несущего винта вертолета Ми-8 на висении
от оборотов турбокомпрессоров и высоты висения:
Как показали эксперименты, у вертолета Ми-8 полный эффект воздушной подушки зависит от высоты вертодрома^ над уровнем моря: на уровне моря полное влияние воздушной подушки достигается на высоте 15 м от колес до земли, с увеличением высоты вертодрома на каждые 500 м высота влияния воз^ душной подушки уменьшается на 1 м.
Эффект воздушной подушки в большой степени зависит от рельефа местности. Так, например, при висении над холмом эффект воздушной подушки уменьшается, так как струя воздуха под винтом деформируется в меньшей степени, что приводит к меньшему изменению скорости и увеличению давления в потоке по сравнению с висением над плоской поверхностью. Экспериментами установлено, что чем больше углы склона холма и меньше размеры холмистой площадки, тем меньше эффект. При углах склона более 45° и размерах площадки менее диаметра винта эффект воздушной подушки практически отсут-
В Эффект воздушной подушки при висении над ямой зависит
от угла наклона стенки ямы и высоты висения (от дна ямы). Если яма имеет малые углы наклона стенок, порядка до 15°, эффект воздушной подушки будет больше, чем при висении над ровной поверхностью. Здесь прирост тяги по величине будет примерно такой, как и уменьшение тяги при висении над холмом с такими же углами склона. Объясняется прирост тяги большей деформацией струи воздуха под 1винтом. При этом скорость уменьшается, а давление увеличивается в большей степени, чем три висении над ровной поверхностью. Начало прироста тяги и ее зависимость от высоты будет такой же как и при висении над ровной поверхностью. Если яма имеет угол наклона стенок больше 15°, то эффект воздушной подушкв ухудшается: чем больше углы наклона стенок, тем меньше эффект. В зависимости от высоты висения (от дна ямы), тяга несущего винта становится меньше свободной тяги. Так, например, при наклоне стенок ямы 40° и высоте около 0,8 диаметра винта тяга уменьшается по сравнению со свободной тягой на 10%. Увеличение или уменьшение высоты приводит к меньшей потере тяги по сравнению со свободной. На высоте висения 1,2 диаметра винта и более отрицательный эффект воздушной подушки исчезает. Чем больше угол наклона стенок ямы, тем на большей высоте прекращается вредное явление эффекта воздушной подушки. Уменьшение высоты висения (ниже 0,8 диаметра винта) приводит к снижению вредного влияния ямы,, но чем больше угол наклона стенок, тем на меньшей высоте тяга становится равной свободной тяге. Снижение эффекта воздушной подушки при висении над ямой с крутыми стенками объясняется тем, что от стенок ямы происходит заброс струй в область всасывания над винтом, образуется замкнутая линия тока — вихревое кольцо, скорость потока через винт увеличивается при прочих равных условиях, что приводит к уменьшению’ угла атаки лопастей и тяги винта. Если стенки ямы вертикальные (цилиндрическая яма), а диаметр ее равен двум диаметрам: винта, то развивается такое интенсивное вихревое кольцо, которое приводит к снижению свободной тяги на 30%. Если диаметр ямы будет больше или меньше двух диаметров винта, в. обоих случаях явление вихревого кольца снижается, тяга увеличивается. При диаметре ямы, близкой по размеру к диаметру винта, эффект воздушной подушки будет очень большой, больше чем над ровной поверхностью.
При висении над склонами проявляется эффект как «ямы»,, так и «холма». Если склон будет до 15°, то тяга не меняется,, так как снижение тяги за счет «холма» с одной стороны компенсируется ростом тяги за счет «ямы» с другой стороны диска.. При угле склона более 15° тяга уменьшается за счет эффекта «глубокой ямы» части диска винта, расположенной к склону.. Но вместе с тем при висении над склоном даже с малыми углами наклона на фюзеляж будет действовать сила, отталкива-
ющая вертолет от склона. Для предотвращения этого явления потребуется увеличение отклонения ручки циклического шага в сторону склона. При взлете и посадке в таких условиях может быть недостаток запаса управления. Если же вертолет будет зависать у вертикальной стены на расстоянии, равном радиусу винта, часть диска, расположенная ближе к стене, будет создавать меньшую силу, в этом месте будет пониженное давление, вертолет будет стремиться к снижению и будет притягиваться к стене.
При висении над травяным покровом, толщина которого значительно меньше толщины веерной части струи (0,2 диаметра винта), эффект воздушной подушки увеличивается за счет большего торможения потока в травяном слое. При висении над кустарником, высота которого больше веерной части струи, или над кронами деревьев, проявляется еще так называемый «эффект сетки» (при исследовании под винтом протягивалась сетка различной плотности перпендикулярно потоку). Сущность этого эффекта заключается в том, что на границе сетки появляется вихревое кольцо, интенсивность которого растет с увеличением частоты сетки, что приводит к уменьшению тяги винта. На этом основании делается вывод, что при висении над кустарником или лесом любой частоты воздушная подушка отсутствует.
Всякого рода растительность оказывает еще более отрицательное влияние на эффект воздушной подушки, когда она образует конфигурации, аналогичные «ямам», «стенкам» (лесные поляны малого диаметра, окруженные плотным кустарником или плотными кронами деревьев).
При висении над водной поверхностью эффект воздушной подушки ниже чем при висении над грунтом. Объясняется это меньшим торможением потока по поверхности воды по сравнению с грунтом, образованием воронки над водной поверхностью, вследствие чего происходит «заброс» некоторой массы воздуха в область над винтом.
Вертолет Ми-8 балансируется на режиме висения с правым креном 2,5° при симметричном расположении грузов в кабине по поперечной оси и с положительным углом тангажа в зависимости от центровки: при предельно передней центровке угол тангажа минимальный и составляет 0,5°, при предельно задней — максимальный — 7°.
У вертолета Ми-8 на режиме висения рычаги управления занимают такое же положение, как и у вертолета Ми-4. Ручка циклического шага отклонена назад от нейтрального положения ;и вправо, правая педаль отклонена вперед.
Ввиду отсутствия у вертолета Ми-8 указателей положения триммеров, окончательно центровка на висении проверяется по положению ручки циклического шага в продольном направлении. Если ручка на висении отклонена назад на ¼ полного хо-
да от нейтрального положения, то центровка вертолета нормальная, но близка к предельно задней.
Если ручка на висении отклонена назад на ½ полного хода от нейтрального положения, то центровка вертолета также нормальная, но близка к предельно передней. Вправо ручка отклонена в среднем на ¼ полного хода от нейтрального положения независимо от продольной центровки вертолета *. Для дальнейшего улучшения вертолетов на приборной доске будет устанавливаться прибор — визуальный указатель положения ручки, циклического шага, по которому пилоту будет удобно определять запасы управления не только на висении, но и при любом другом режиме полета.
Висение, как правило, осуществляется с включенными каналами «крен—тангаж» и «направление» автопилота и с правой коррекцией, при которой работает система автоматического поддержания постоянных оборотов несущего винта. При необходимости маневрирования на режиме висения или перехода на взлет с висения включаются лишь два канала автопилота «крен—тангаж» одной общей кнопкой-лампочкой.
Как показали летные испытания, вертолет висит с освобожденными рычагами управления при включенных всех четырех каналах автопилота, лишь незначительно перемещаясь с малой скоростью и изменяя высоту с незначительной вертикальной скоростью.
При висении в неспокойной атмосфере на (вертолет будет действовать перегрузка больше единицы, которая определяется по следующей формуле:
гдеДл э — приращение перегрузки за счет вертикального порыва ветра. При порыве ветра вверх знак берется положительным, при порыве вниз — отрицательным. Приращение перегрузки от порыва воздуха на висении зависит от плотности воздуха, характера изменения коэффициента подъемной силы от углов атаки, скорости вертикального порыва, коэффициента заполнения несущего винта, градиента нарастания скорости порыва, удельной нагрузки на ометаемую площадь, оборотов несущего винта, приращения индуктивной скорости в плоскости вращения и определяется по системе уравнений, которая здесь не приводится. Так, например, при вертикальном порыве ветра снизу вверх силой 15 м/с перегрузка вертолета Ми-8 будет около 2. Эта Дерегрузка меньше максимально допустимой в эксплуатации — эксплуатационной перегрузки, которая составляет п э = 3. Коэффициент безопасности для вертолета Ми-8 принят /»=1,65. При умеренном пилотировании на режиме висения перегрузки возникают незначительные.
1 Загрузку и центровку см. гл. X. 108
На вертолете Ми-8 на режиме висения разрешается маневрирование, но с определенными ограничениями для обеспечения безопасности.
2. Схема сил и моментов, действующих на вертолет
На режиме висения на вертолет действуют следующие силы и моменты (рис. 47): аэродинамическая сила несущего винта К, тяга рулевого винта Гр. в., сопротивление фюзеляжа X за счет обдувки его индуктивным потоком, подъемная сила стабилизатора Уст за счет обдувки его индуктивным потоком, вес вертолета О, реактивный момент несущего винта Мр.н.в, путевой, поперечный и реактивный моменты рулевого винта, продольный и поперечный моменты втулки за счет разноса горизонтальных шарниров (Мг.вт и Мх.вт) и поперечный момент боковой силы Гг„ Конус вращения и аэродинамическая сила несущего винта /? отклонены вправо ручкой циклического шага. Аэродинамическая сила Я раскладывается на составляющие Ту и Тг по осям вертолета. Тяга рулевого винта направлена влево и на плече до центра тяжести вертолета (/р.в) создает путевой момент, направленный в сторону, противоположную действию реактивного момента несущего винта. Сила сопротивления фюзеляжа X направлена вниз и составляет для любого одновинтового вертолета около 1,5% от полетного веса. Подъемная сила стабилизатора создает кабрирующий момент; по величине она незначительна и в практике ею пренебрегают, хотя момент, создаваемый этой силой, учитывают. Момент реактивный рулевого винта направлен в сторону, противоположную его вращению, и создает кабрирующий момент. Продольный момент втулки за счет разноса горизонтальных шарниров вызывает кабрирование, так как чаще всего на режиме висения конус незначительно завален назад. Поперечный момент втулки за счет разноса горизонтальных шарниров направлен вправо, в сторону завала конуса вращения, создает вертолету правый крен у. При наличии (Правого крена сила веса О может быть разложена на составляющие Оу и Сг по осям вертолета.
Для балансировки вертолета на установившемся висении должно быть соблюдено следующее соотношение между силами и моментами, действующими на вертолет. Тяга Ту должна уравновешивать составляющую веса 6У и сопротивление фюзеляжа для сохранения постоянства высоты висения: ТУ=ОУ+Х. Тяга рулевого винта должна уравновешиваться боковой силой Тг и составляющей веса Ог для отсутствия боковых перемещений вертолета:
Продольные силы на режиме висения отсутствуют, поэтом) вертолет не перемещается в продольном направлении. Для со
хранения направления висения реактивный момент несущего винта и путевой момент боковой силы должны уравновешиваться путевым моментом рулевого винта:
Сумма всех продольных моментов должна быть равна нулю для соблюдения продольного равновесия. Так как расстояние от втулок несущего и рулевого винтов до центра тяжести вертолета по вертикальной оси почти равны, то и поперечные момен-
|
Рис. 47. Схема сил и моментов, действующих на вертолет Ми-8 на висении и вертикальных режимах полета |
ты рулевого винта и боковой силы Тх также почти равны, но ввиду того, что вправо действует еще и момент втулки за счет разноса горизонтальных шарниров, вертолет будет балансироваться в поперечном направлении с правым креном около 2,5°. Только при правом крене сумма всех поперечных моментов будет равна нулю, поперечные силы также будут уравновешены, и вертолет будет висеть без перемещений.
3. Особенности пилотирования и маневрирования на режиме
Висения
Перед выполнением (висения, как и перед выполнением любого другого режима полета, экипаж определяет взлетные, но-
Если висение будет осуществляться на взлетном режиме, то при переходе к этому режиму даже с очень малым темпом выбора ручки общего шага вверх, обороты несущего винта уменьшаются. При достижении взлетных оборотов турбокомпрессора, полученных по графику (см. рис. 30), и оборотов несущего винта 92—93% создастся взлетный режим силовой установки, тяга винта будет максимальная, при этом вертолет будет висеть на потолке висения. При дальнейшем движении ручки общего шага вверх наступит перетяжеление несущего винта, обороты будут уменьшаться, тяга винта уменьшится, вертолет будет снижаться.
При отрыве от земли вертолет стремится перемещаться вперед и влево, а также развернуться влево, необходимо его балансировать соответствующим движением ручки управления на себя и вправо и отклонением правой педали вперед.
Снятие нагрузок с рычагов управления в момент отрыва не рекомендуется, так как при этом вертолет раскачивается. Снимать усилия частично необходимо перед отрывом, а затем после отрыва частыми и короткими нажатиями на кнопку.
На вертолете Ми-8 при отделении от земли, вертикальном наборе высоты, при висении, вертикальном снижении и вертикальном приземлении для правильного определения пространственного положения рекомендуется направлять взгляд на землю параллельно продольной оси вертолета вперед на 10—15 м.
Для зависания на заданной высоте необходимо уменьшить общий шаг и зафиксировать высоту. После зависания снимается нагрузка со всех рычагов управления.
Вертолет Ми-8, как и Ми-4, на висении удерживается при помощи всех рычагов управления: по высоте’—ручкой общего
шага, по направлению — педалями, по месту висения — ручкой циклического шага.
При включенных каналах тангажа и крена автопилота они работают на режиме стабилизации, и вертолет балансируется по крену и тангажу самостоятельно без вмешательства пилота с точностью до ±0,5°. Ручка циклического шага будет неподвижна. При этом вертолет, особенно при неспокойной атмосфере, будет изменять угол тангажа и крена и перемешаться, пилот вмешивается в управление и удерживает вертолет в нужном положении. В этом случае указанные каналы автопилота работают на режиме управления. Чтобы автопилот не парировал действия пилота, на вертолете установлены компенсационные датчики, механически связанные с продольным и поперечным управлением. Компенсационные датчики, введенные в схему автопилота, дают возможность управлять вертолетом в продольном и поперечном направлениях, не выключая каналы тангажа и крена, дают большую эффективность управления в начальный момент действия ручкой циклического шага и освобождают пилота от необходимости двойного действия ею для установления желаемого положения вертолета.
При включенном канале направления (в режиме стабилизации) на режиме висения в спокойной атмосфере вертолет удерживается автопилотом по курсу с точностью ±1°. При необходимости пилот вмешивается в путевое управление путем нажатия педалей, при этом канал направления автопилота отключается концевыми выключателями, установленными на педалях. При снятии ног с педалей канал направления самостоятельно зключается.
Нормальная работа автопилота на режиме висения, как и на любом другом режиме полета, характеризуется небольшими колебаниями стрелок каналов индикатора около нейтрального положения. Если ноги пилота лежат на педалях, канал направления находится в режиме согласования и стрелка Н находится в нейтральном положении. Если стрелка тангажа или крена (Т или К) находится вблизи упора, ее необходимо поставить в нейтральное положение путем перемещения ручки центровки на пульте управления или путем выключения и повторного включения автопилота. При необходимости висения на заснеженных вертодромах и площадках необходимо перед выполнением висения установить винту обороты 95+2% для раздувания снега и проработать на этом режиме до появления видимости ‘впереди и в стороны на 10—15 м. Само висение осуществлять только против ветра.
Маневрирование вертолетом Ми-8 на режиме висения по высоте, направлению и месту висения осуществляется как и на вертолете Ми-4. Методика маневрирования и поведение вертолета такие же, как и вертолета Ми-4, лишь с несколько другими летными ограничениями.
При выполнении висения на взлетном режиме работы двигателей или близко к нему, когда обороты несущего винта близки к нижнему пределу 92—93%, требуется повышенное отклонение правой педали для уравновешивания реактивного момента, особенно на высокогорных вертодромах. При определенных условиях могут быть случаи недостаточного отклонения правой педали. Для получения запаса отклонения правой педали необходимо иметь регулировку хвостового винта с максимальным шагом, а несущего винта с оборотами на взлетном режиме не ниже 93%.
Боковой ветер отрицательно влияет на характеристики путевого управления при выполнении висения и особенно при разворотах на месте. Так, например, на взлетном режиме работы двигателей при наличии рулевого винта с максимальном шагом 18°13 / при скорости ветра около 8 м/с запас путевого управления позволяет развернуться вправо не более чем на 90° к направ,; лению ветра. При выполнении левого разворота при том же вет^ ре вертолет вначале нормально реагирует на отклонение левой педали, а затем после разворота на 60—70° у вертолета появляется стремление к самостоятельному увеличению угловой скорости вращения. Для парирования этого разворота недостаточно даже полного отклонения правой педали. При увеличении скорости ветра более 8 м/с угол возможного поворота вертолета вправо уменьшается (меньше 90°), а самопроизвольное увеличение угловой скорости при левом развороте уже парировать невозможно, так как правая педаль явно станет на упоре. Это и явилось одной из причин необходимости изменения максимального шага хвостового винта до 21° + 30′.
4. Летные ограничения на режиме висения и маневрировании
1. Ограничения по высоте висения. Висение допускается без всяких ограничений на высотах до 10 м, с 10 до 200 м только в случаях полета с грузом на внешней подвеске, при выполнении спасательных работ, экстренной медицинской помощи и пръ взлетах и посадках с вертодромов второго типа или площадок, им соответствующих. При отказе двигателей на высотах 10— 200 м безопасная посадка на режиме авторотации не обеспечивается. Но, так как двигатели ТВ2-117А надежные в работе, то висение на указанных высотах разрешается, особенно при явной необходимости. На (высотах более 200 м вертолет должен иметь скорость по прибору не менее минимально допустимой в горизонтальном полете на данной высоте, так как вертолет не сна
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).