4.4. Особливості керування вертольотом [1], c. 227-228, 237-238
Керування вертольотом залежить від схеми його виконання і здійснюється системою керування, до складу якої, так само як і у літака, входять важелі керування (ручка керування і важіль загального кроку) і ножні педалі.
Система керування одногвинтовим вертольотом (рис. 4.12) складається з систем керування рульовим гвинтом, несучим гвинтом і двигунами.
Рис. 4.12. Система керування одногвинтовим вертольотом:
1 – ручка керування; 2 –зовнішнє кільце автомата перекосу; 3, 4, 5 – тяги (повідці); 6 – лопать НГ; 7 – лопать РГ; 8 – важіль загального кроку (крок – газ); 9 – педалі.
Керування несучим гвинтом і двигунами здійснюється за допомогою автомата перекосу ручкою керування 1, розташованої перед сидінням пілота, і важелем загального кроку (важелем “крок – газ”) 8, який знаходиться зліва від його сидіння.
Керування рульовим гвинтом здійснюється за допомогою педалей ножного керування, які дозволяють змінювати кут установки лопатей РГ, що приводить до зміни значення його тяги, а отже і його моменту, що врівноважує.
Керування вертольотом одногвинтової схеми (рис. 4.5) здійснюється зміною величини і напряму сили тяги несучого гвинта і рульового гвинта.
На вертольоті є чотири незалежні канали керування: вертикальне керування, поздовжнє керування, поперечне керування і шляхове керування.
Вертикальне керування служить для зміни положення вертольота в просторі по висоті за допомогою зміни величини сили тяги несучого гвинта шляхом повороту всіх лопатей в осьових шарнірах в один бік на один і той же кут (загальний крок несучого гвинта). Вертикальне керування вертольотом здійснюється важелем загального кроку 8, розташованим зліва від пілота. Наприклад, для зльоту і набору висоти пілот відхиляє цей важіль вгору, відбувається збільшення кута установки (кроку) всіх лопатей і тяги НГ. Але чим більший крок гвинта, тим більший опір повітряного потоку лопатям гвинта, тим більша потужність необхідна для обертання гвинта. Тому при збільшенні кроку НГ одночасно збільшується подача палива і потужність двигунів, завдяки чому частота обертання НГ залишається практично постійною. Тому важіль загального кроку 8 називається також важелем "Крок-Газ".
HH - 60 (вертикальне управління – вертоліт висить)
Як приклад схеми вертикального керування вертольотом, приведемо схему керування по висоті вертольота Мі – 8. Оскільки керування по висоті здійснюється шляхом зміни загального кроку НГ і шляхом зміни подачі палива в камеру згорання двигуна, то схему керування по висоті часто називають схемою об'єднаного управління вертольотом.
Схема об’єднаного керування:
1 – ручки «крок-газ»; 2 – важіль роздільного керування двигуном; 3, 6, 7, 10 – тяги керування двигунами; 4 – замикаючий вал; 5, 8, 11 – тяги керування загальним кроком; 9 – диференційний вузол; 12 – блок валів; 13 – агрегат керування; 14 – гідропідсилювач КАУ-30Б; 15 – важіль загального кроку автомата перекосу.
Поздовжнє керування слугує для зміни кута тангажа, швидкості та траєкторії польоту вертольота за допомогою відхилення вектора сили тяги Т несучого гвинта в поздовжній площині (рис. 4.13). Поздовжня горизонтальна складова Т' сили тяги, що виникає при цьому, викликає рух вертольота вперед (назад) і момент на пікірування (кабрування).
Рис. 4.13. Поздовжнє керування.
Поперечне керування служить для зміни кута крену і бічного переміщення вертольота за допомогою відхилення вектора сили тяги НГ у поперечній площині (рис. 4.14). Бічна горизонтальна складова Т" сили тяги, що виникає при цьому, викликає рух вертольота вліво (вправо) і появу момента крену.
Рис. 4.14. Поперечне керування.
Поздовжньо-поперечне керування здійснюється за допомогою відхилення розташованої перед сидінням пілота ручки керування 1 вертольотом вперед-назад і вправо - вліво. При цьому здійснюється зміна кутів установки лопатей НГ φ так, що в кожному оберті НГ в одній половині ометаємого гвинтом диска вони збільшуються, а в другій половині зменшуються. Таке діяння називається зміною циклічного кроку НГ і здійснюється за допомогою спеціального пристрою – автомата перекосу 2. Поздовжньо-поперечне керування влаштоване так, що тюльпан лопатей і вектор сили тяги НГ відхиляються в той бік, що і ручка керування 1, примушуючи вертоліт рухатися в напряму відхилення ручки (вперед, назад, вправо, вліво).
Наприклад, при переміщенні ручки керування 1 (рис. 4.12) вперед крок кожної лопаті 6, коли вона направлена вперед по польоту, найменший, а коли направлена назад – найбільший. У результаті лопать, перебуваючи попереду по польоту, створює меншу піднімальну силу, а перебуваючи позаду – більшу. Тюльпан, а разом з ним сила тяги Т нахиляються вперед і вертоліт летить униз.