2.6.1. Динамическая устойчивость бокового движения

Характер бокового движения вертолета определяется соотношением запасов его статической поперечной и путевой устойчивости, а также инерционными и демпфирующими свойствами.

На висении и малых скоростях полета (до ~40 км/ч) боковое движение вертолета Ми-8 колебательно неустойчиво, так как на этих режимах взаимосвязь движений по крену и рысканию невелика, а движе­ние по крену является неустойчивым. Колебания по крену являются незатухающими и имеют период 8...10 с. Это позволяет пилоту своевременно вмешиваться в управление и устранять случайно возникшие колебания.

При увеличении поступательной скорости полета, вплоть до макси­мальной, характеристики боковой динамической устойчивости сущест­венно улучшаются. Это объясняется увеличением запасов поперечной и путевой статической устойчивости, усилением взаимосвязи движений по крену и рысканию, улучшением демпфирующих свойств НВ, РВ, киля и фюзеляжа. При этом колебания по углам крена и рыскания имеют период 3….7 с и носят затухающий характер.

Боковые колебания вертолета вызывают нарастающие колебания по тангажу. Поэтому вертолет Ми-8 является динамически неустойчивым на большинстве эксплуатационных режимов. При всяком нарушении равновесия и балансировки возникает пространственное колебательное движение вертолета с возрастающей амплитудой, медленный уход с исходного режима полета в нисходящую спираль.

Основным способом придания вертолету Ми-8 динамической устойчи­вости является использование автопилота АП-34Б.

Автопилот АП-34Б предназначен для автоматической стабилизации угловых положений вертолета и барометрической высоты полета. Автопилот работает совместно с электрогидравлическими рулевыми агрегатами типа КАУ-30Б и РА-6ОА (по путевому управлению), включенными в систему управления по диф­ференциальной схеме, т.е. на органы управления могут воздействовать как пилот при помощи обычных рычагов управления, так и автопилот. При этом автопилот воздействует на малый цилиндр рулевого агрегата, который является как бы "раздвижной тягой", включенной в систему управления.

Отклонения от заданных параметров движения вертолета по углам крена и тангажа с авиагоризонта (АГК-ЗК), по углу курса с курсовой системы, по скорости полете с корректора-задатчика приборной скорости (КЗСП), по высоте полета с корректора-задатчика высоты (КЗВ) в виде электрических сигналов, поступающих на вход автопилота,

пре­образовываются, усиливаются и поступают на органы управления, которые возвращают

41

вертолет на исходный режим полета.

Точность стабилизации углового положения для вертолета МИ-8 составляет: по углам тангажа и крена ±0,5°, по углам рыскания ±1,0º.

Выводы:

I. Вертолет Ми-8 является нейтральным в боковом отношении на режиме висения. Инерционная и аэродинамическая связь движений по крену и курсу отсутствуют.

2. При увеличении поступательной скорости запас боковой динамической устойчивости вертолета увеличивается, связь движений по крену и курсу усиливается.

3. При нарушении установленных ограничений по массе, частоте вращения и боковому ветру вертолет Ми-8 становится колебательно неустойчивым на висении и малых скоростях полета. Путевая не­устойчивость вертолета может привести к неуправляемому вращению вертолета влево.

4. Вертолет Ми-8 с выключенным автопилотом динамически неустой­чив.

Контрольные вопросы

1. Что понимается под устойчивостью вертолета ? На какие виды подразделяется устойчивость ?

2. Объясните механизм возникновения продольной статической устойчивости по скорости и по углу атаки.

3. Объясните механизм возникновения поперечной устойчивости. Какое влияние оказывают НВ, РB, киль ?

4. Объясните механизм возникновения путевой устойчивости. Какое влияние оказывает РВ и киль на запас путевой устойчивости ?

5. Объясните причину потери путевой устойчивости на режиме висения, последствия потери устойчивости.

6. Дайте оценку статической устойчивости вертолета в зависимости от скорости, центровки, частоты вращения НВ.

7. Что понимается под динамической устойчивостью ? Объясните причину возникновения демпфирующих моментов НВ без разноса и с разносом ГШ ?

8. Объясните причину возникновения демпфирующих моментов фюзеляжа, стабилизатора, рулевого винта. Какое действие на вертолет оказывают демпфирующие моменты ?

9. Почему вертолет является динамически неустойчивым ? Как это практически проявляется 10. Почему работа автопилота придает вертолету устойчивость ? Какова точность стабилизации АП-34Б?