
- •I. Равновесие и балансировка вертолета
- •1.1 Общие положения
- •1.2 Связанная система координат
- •I.3 Центровка вертолета
- •I.4 Условия равновесия
- •1.5 Продольная балансировка
- •1.5.1 Балансировочные кривые вертолета Ми-8 продольной балансировки
- •Отклонений кольца ап от скорости по прибору
- •Контрольные вопросы:
- •1.6 Поперечная балансировка
- •1.6.1 Поперечная балансировка с креном.
- •1.6.2 Поперечная балансировка без крена со скольжением
- •1.6.3 Балансировочные кривые вертолета Ми-8 поперечной балансировки
- •От скорости по прибору
- •Контрольные вопросы
- •1.7 Путевая балансировка
- •Контрольные вопросы
- •1.7.1. Особенности аэродинамики рулевого винта
- •Контрольные вопросы
- •2.Устойчивость вертолета
- •2.1. Основные понятия и рекомендации
- •2.2 Действие демпфирующих моментов
- •2.3. Продольная статическая устойчивость по углу атаки.
- •При случайном изменении угла атаки
- •2.4. Продольная статическая устойчивость по скорости
- •2.5. Динамическая устойчивость продольного движения
- •2.5.1. Устойчивость на режиме висения
- •2.5.2. Устойчивость в поступательном движении
- •2.6. Боковая статическая устойчивость
- •2.6.1. Динамическая устойчивость бокового движения
- •3. Управляемость вертолета
- •3.1. Основные понятия и рекомендации
- •3.2. Критерии управляемости вертолета
1.5.1 Балансировочные кривые вертолета Ми-8 продольной балансировки
На рис. 4 приведены балансировочные кривые вертолета Ми-8. Они представляют собой графические зависимости углов отклонения кольца автомата перекоса (АП) в продольном отношении χоот скорости полета. Кривые построены расчетным путем для различных вариантов центровок, при постоянном положении рычага "шаг-газ" (мощности двигателей). Предельное отклонения кольца автомата перекоса назад -5º
Рис.4 Балансировочные кривые продольных
Отклонений кольца ап от скорости по прибору
При увеличении скорости полета балансировочное отклонение χо кольца АП вперед возрастает. Это объясняется тем, что чем больше поступательная скорость вертолета, тем сильнее естественный завал конуса вращения НВ назад, при котором преобладают кабрирующие моменты. Следовательно для сохранения продольного равновесия пилот должен отклонить РЦШ "от себя".
11
В диапазоне скоростей 30...80 км/ч балансировочные кривые имеют обратный наклон. Это свидетельствует о том, что вертолет Ми-8 на этом участке полета имеет статическую неустойчивость по скорости (устойчивость будет рассмотрена в разделе 2). Поэтому для разгона скорости пилот должен первоначально отклонить РЦШ «от себя», а затем зафиксировать в положении "на себя", т.е. выполнять двойные, возвратные движения.
При более задней центровке вертолета балансировочная кривая смещается вверх, т.е. кольцо АП должно занимать более переднее положение. Это вызвано тем, что момент от полной аэродинамической силы НВ RH изменяется на кабрирование. Наоборот, при более передней центровке момент силы RH изменяется на пикирование. Кольцо АП должно занимать более заднее балансировочное положение - кривая смещается вниз.
При увеличении массы вертолета, высоты полете, температуры наружного воздуха полет выполняется на повышенных режимах работы двигателей и шаге НВ. Условия продольной балансировки на данной скорости изменяются.
Вследствие дополнительного скоса потока на стабилизаторе, а также увеличения реактивного момента рулевого винта Mzр возрастает кабрирующий момент. Следовательно, по сравнению с пониженными режимами, кольцо АП должно занимать более переднее положение. На режиме самовращения НВ вертолет балансируется при заднем положении кольца автомата перекоса и РУ, так как вследствие большой вертикальной скорости снижения стабилизатор создает пикирующий момент.
На режиме висения, особенно при предельно-передней центровке +370 мм, несущий винт создает наибольший пикирующий момент. Поэтому РУ должна занимать положение "на себя",а кольцо автомата перекоса иметь наибольший наклон назад. При движении вертолета назад или при попутном ветре "расход" отклонения РЦШ "на себя" должен быть еще больше.
В полете на максимальной скорости, особенно при предельно-задней центровке, "сдув" конуса вращения НВ назад наибольший, РЦШ и кольцо АП должны занимать наиболее переднее положение.
Рассматривая балансировочные кривые вертолета Ми-8, можно убедиться в том, что запасы продольного управления неодинаковы и зависят от режима полета, т.е. положение равновесия вертолета достигается при различных балансировочных отклонениях РЦШ и кольца АП. Минимальными запасами управления пилот располагает на висении и максимальной скорости полета.
Решающее влияние на балансировку оказывает продольная центровка, поэтому установлены ограничения по предельно-передней и предельно-задней центровкам +370 и-80 мм.
Продольное равновесие вертолета устанавливается при некотором балансировочном
12
положении вертолета по тангажу (рис.5). Из кривых видно, что по мере увеличения скорости угол тангажа уменьшается, вертолет опускает нос. Это объясняется соответствующим изменением продольных сил и моментов, обеспечивающих равновесие вертолета. Минимальный угол тангажа соответствует полету на максимальной скорости с предельно-передней центровкой. Максимальный угол тангажа вертолет имеет на режиме висения с предельно-задней центровкой. Это обусловлено, в основном, влиянием стабилизатора, находящегося в индуктивном потоке от НВ.
Рис.5 Изменение углов тангажа вертолета Ми-8
Следует помнить:
- на режиме висения, вследствие больших балансировочных углов тангажа, хвостовая балка вертолета опущена. Поэтому при невыдерживании высоты висения возникает опасность повреждения рулевого винта;
- в полете на повышенных скоростях на недопустимо малой высоте, вследствие минимального угла тангажа возникает опасность несоздания вертолету посадочного положения и приземления на повышенной скорости в случае посадки с отказавшим двигателем.
Выводы:
1. На вертолет Ми-8 в полете действует совокупность сил и моментов в продольной плоскости.
2. Для выполнения условий равновесия вертолета на установившихся режимах полета при заданных значениях скорости и угле тангажа пилот осуществляет балансировку вертолета помощью органов продольного управления: РУи рычага ОШ. При этом конус вращения НВ
13
получает управляемый завал в продольной плоскости.
3. Балансировочные отклонения органов управления и углы тангажа вертолета Мл-8 рассматриваются по балансировочным кривым, с помощью которых можно оценить запасы продольного управления на основных эксплуатационных режимах вертолета.