5.2. Вираж и спираль

Вираж – это полет вертолета в горизонтальной плоскости по замкнутой окружности с постоянным креном и поступательной скоростью без скольжения. Разворот – часть виража.

Вираж и развороты в визуальном полете разрешается выполнять при взлетной массе:

• 11100кг и менее на скорости 80-100^км/_ч с креном до 30⁰;

• более 11100кг с креном до 20⁰ на скоростях100-120^км/_ч.

На высотах 50м над рельефом местности допускаются углы крена, по величине равные высоте полета, но не более указанных выше.

Рис.5.4. Схема сил и моментов, действующих на вертолет

при выполнении виража

Для ввода вертолета в вираж (разворот) необходимо отклонить силу в сторону разворота (рис.5.4.). Возникшая при этом неуравновешенная сила вызывает искривление траектории движения. При выполнении правильного виража продольная ось вертолета должна совпадать с вектором скорости. Это достигается отклонением педали в сторону виража на соответствующую величину.

При вводе в вираж нарушается балансировка вертолета. Так, на правом вираже у вертолета появляется тенденция к увеличению угла тангажа, уменьшению скорости и снижению, увеличению угла крена.

Увеличение угла тангажа происходит в основном за счет действия мощного гироскопического момента. Действие этого момента проявляется только в процессе разворота с креном. При увеличении угла тангажа отклоняется назад сила , что приводит к уменьшению ее составляющей . Уменьшение силы вызывает еще большее увеличение угла тангажа, т.к. пикирующий момент от нее уменьшается.

Кроме того сила . уменьшается в результате увеличения завала конуса НВ на вираже из-за возрастания маховых движений лопастей. Увеличению угла тангажа способствует также рост кабрирующего момента от РВ вследствие увеличения углов установки его лопастей при отклонении правой педали. Увеличение угла тангажа и уменьшение силы . Является причиной уменьшения скорости полета.

Тенденция к снижению вертолета проявляется по следующим причинам.

Во-первых, при наклоне силы для получения неуравновешенной силы , искривляющей траекторию движения, сила становится меньше силы тяжести вертолета .

Во-вторых, уменьшается располагаемая мощность, затрачиваемая на вращение НВ, т.к. при отклонении правой педали установочные углы и, следовательно, момент сопротивления РВ, а также потребная мощность для его вращения увеличивается, что соответственно уменьшает мощность, затрачиваемую на вращение НВ.

Таким образом, при вводе вертолета в правый вираж одновременно с координированным отклонением РУ и педали в сторону виража необходимо для сохранения угла тангажа, скорости и высоты полета РУ отклонить от себя. Кроме этого, следует увеличить мощность двигателей, а в процессе виража отклонением РУ в противоположную сторону удерживать постоянный угол крена.

При вводе в левый вираж у вертолета появляется тенденция к уменьшению угла тангажа, увеличению скорости, к уменьшению высоты и уменьшению угла крена.

Направление действия гироскопического момента в этом случае становится противоположным тому, которое было при вводе в правый вираж, сила увеличивается, а кабрирующий момент от РВ при отклонении левой педали уменьшается. Это приводит к тому, что уменьшается угол тангажа и, как следует, к росту скорости и снижению вертолета.

Причиной снижения, кроме того, является уменьшение силы при вводе в вираж. Однако при отклонении левой педали происходит уменьшение установочных углов лопастей РВ, а значит, и момента сопротивления и мощности, потребной для его вращения. Соответственно увеличивается мощность, идущая на НВ, растет его тяга, а следовательно увеличивается сила . Практически на левом вираже с креном 15⁰ за счет использования на НВ той мощности, которая при отклонении левой педали освободилась с РВ, подъемная сила увеличивается настолько, что ее вертикальная составляющая остается равной силе тяжести вертолета. Поэтому необходимости в увеличении мощности двигателей при вводе в левый вираж нет.

В процессе левого виража вследствие сложения вращательного движения НВ и движения вертолета относительно центра виража увеличивается зона обратного обтекания и соответственно уменьшается суммарная скорость обтекания лопастей в азимуте 270⁰. В результате этого вертолет стремится выйти из крена.

Таким образом, при вводе в левый вираж одновременно с координированным отклонением РУ и педали в сторону виража необходимо для сохранения постоянного угла тангажа РУ отклонить несколько на себя. В процессе виража отклонением РУ в сторону виража следует удерживать постоянный крен.

Однако, как указывалось выше, это справедливо только для виражей с креном до 15⁰. Если же угол крена будет больше 15⁰, то на левом вираже необходимо увеличивать подводимую к НВ мощность отклонением рычага «ШАГ-ГАЗ» вверх настолько, чтобы обеспечить равенство силы силе тяжести.

В процессе виража заданная скорость сохраняется отклонением РУ в продольном направлении, а координация – соответствующим отклонением педалей и РУ. При этом не следует забывать, что изменение угла тангажа ведет к изменению скорости.

Вывод из виража рекомендуется начинать за 10-15⁰ до намеченного ориентира или заданного направления. Вывод производится координированным отклонением РУ и педалей. Мощность двигателя при этом уменьшается до значения соответствующего режиму ГП.

Характеристики правильного виража представлены на рисунке 5.5.

Рис. 5.5. Характеристики правильного виража

Спиралью называется полет вертолета по винтовой траектории с заданным креном на постоянной скорости с потерей или набором высоты (рис.5.6.). При вводе в спираль и выводе из нее необходимо следить, чтобы не было увеличения или уменьшения угла планирования, и, следовательно и скорости полета.

По сравнению с правильным виражом при выполнении установившейся восходящей спирали с теми же значениями угла крена и скорости полета требуется большая мощность двигателей, т.к. вертолет не только разворачивается, но и набирает высоту. Выполнение нисходящей спирали при прочих равных условиях требует, наоборот, меньшей мощности по сравнению с правильным виражом.

При увеличении крена для сокращения радиуса и времени разворота уменьшается вертикальная скорость набора высоты (рис.5.7.).

Рис.5.6. Схема выполнения спирали

Рис.5.7. Зависимость вертикальной скорости от угла крена

и скорости полета при выполнении спирали