3.1.3 Ограничения по частоте вращения нв

Минимально допустимая частота вращения НВ nнmin= 89%. Данное ограничение позволяет обеспечить необходимые запасы:

• путевого управления на взлете и посадке;

• продольно-поперечного управления в полете по маршруту;

• по срыву потока с лопастей на максимальной скорости полета;

• кинетической энергии вращения НВ при переходе на режим самовращения НВ.

Максимально допустимая частота вращения НВ установлена:

103% в течение не более 3с;

105% на режиме МГ в течение не более 5с. Ограничение позволяет:

• обеспечить прочность редуктора, втулки, автомата перекоса и лопастей НВ по центробежным силам;

• предотвратить волновой кризис на концах наступающих лопастей;

• получить запас по флаттеру лопастей.

Контрольные вопросы

1. Какова цель продольно-поперечного управления?

2. В чем состоит принцип продольно-поперечного управления?

3. Как построена кинематика продольно-поперечного управления?

4. Что такое изменение циклического шага? Каково его влияние на завал конуса вращения НВ?

5. Каково назначение и устройство опережения управления?

6. Каким образом изменяется величина и направление равнодействующей НВ?

7. Как влияет темп перемещения рычага "шаг-газ" на частоту вра­щения НВ?

8. Как влияет темп отклонения РЦШ на частоту вращения НВ?

9. Как влияет темп отклонения педалей на частоту вращения НВ? 10. Объяснить причины ограничений максимальной и минимальной час­тоты вращения НВ.

4. Основы аэродинамики рулевого винта

4.1 Назначение и характеристики рв

Рулевой винт (РВ) предназначен для уравновешивания реактивного момента НВ, обес­печения путевой управляемости и устойчивости вертолета.

Рулевой винт вертолета Ми-8 имеет следующие характеристики:

• тип - толкающий ВИШ, реверсивный по тяге;

• направление вращения лопастей: в верхнем положении лопасти- вперед по полету;

• диаметр рулевого винта dрв=3,9м;

• ометаемая площадь Fрв=12м²;

• Кл=3; Кб=1; заполнение σрв=0,135;

• форма лопасти прямоугольная, профиль NASA- 230м;

• втулка имеет осевые шарниры и совмещенные ГШ типа "кардан";

• диапазон изменения углов установки лопастей рв от −7⁰ до +21⁰ 30’;

• углы установки изменяются с помощью педалей;

• вращение РВ осуществляется от главного редуктора НВ через промежуточный и хвостовой редукторы. При жесткой связи НВ и РВ окружные скорости на концах лопастей НВ и РВ одинаковы Так как dрвdн, поэтому nрвnн;

• для привода РВ (на преодоление реактивного момента) затрачивается от 6,5% до 9,5% мощности двигателей.

4.2 Особенности аэродинамики рв

Схема (рис.2.1.) показывает, что путевое равновесие обеспечива­ется при условии: Мун=Мур=Трв∙ lрв,

где Трв- тяга РВ, lрв -плечо силы тяги РВ относительно центра масс;

Мун- реактивный момент от НВ;

Мур-компенсирующий момент от РВ.

Рис.2.1 Схема образования тяги РВ

В моторном полете тяга РВ направлена влево, перпендикулярно на­правлению полета. Для изменения направления движения необходимо развернуть вертолет относительно вертикальной оси, для чего пилот изменяет силу тяги РВ Трв.

Сила тяги РВ - это аэродинамическая сила, возникающая при вращении лопастей РВ и действующая вдоль оси его вращения.

Сила тяги РВ рассчитывается по формуле:

Трв=0,5Czрв(рв∙rрв)²Fрв, где Czрв- коэффициент тяги РВ, зависящий от геометрии РВ и углов атаки лопастей РВ.

В свою очередь, углы атаки лопастей РВ изменяются под действием следующих факторов:

• при изменении углов установки лопастей РВ (от педалей управления);

• при изменении скорости осевой обдувки РВ (от бокового ветра, разворотов, боковых перемещений вертолета).

Формула показывает, что на тягу РВ влияют следующие факторы:

1. Углы установки лопастей рв. При отклонении правой педали рв,r,Трв.При отклонении левой педали рв,r,Трв.

На РСНВ углы установки отрицательные. Поэтому направление тяги РВ изменяется на противоположное.

2. Скорость поступательного движения вертолета. При V=0 РВ работает на режиме осевого обтекания. При посту­пательном движении РВ работает на режиме косого обтекания. Следова­тельно, тяга возрастает, так как увеличивается массовый расход воз­духа.

При V160170 км/ч тяга Трв уменьшается, так как усиливают­ся срывные явления на лопастях РВ.

3. Плотность воздуха. При повышении ρ тяга Трв, при понижении  тяга Трв при постоянном шаге. Следовательно, эффективность РВ снижается при повышении tнв и увеличении Нбар.

4. Частота вращения НВ. РВ кинематически связан с главным редуктором НВ,

следовательно, в случае уменьшения nн уменьшается nрв. При этом уменьшаются окружные скорости обтекания лопастей, Трв падает пропорционально n².