2.2. Диапазон высот и скоростей полета

Кривые потребной и располагаемой мощностей впервые были предложены Н.Е. Жуковским для определения летных характеристик летательных аппаратов, и в аэродинамике носят его имя (рис.2.3.)

Рис.2.3. Кривые Жуковского

Метод одновременного рассмотрения изменения потребной и располагаемой мощностей в зависимости от различных эксплуатационных факторов позволяет раскрыть физическую сущность причин изменения возможных условий горизонтального полета, выявить его наиболее характерные скорости и режимы.

На рис.2.3. можно видеть следующие характерные точки:

- точка 1- =0, минимальная скорость горизонтального полета, соответствует режиму висения. На данной высоте при =0 имеется запас мощности, поэтому возможны висение и вертикальный подъем;

- точка 2- точка минимальной определяет экономическую скорость полета ( ), при этом запас мощности максимальный;

- точка 3- определяет – скорость наибольшей дальности полета;

- точка 4- точка пересечения и на больших скоростях полета определяет максимальную скорость горизонтального полета, которая достигается при полном использовании располагаемой мощности.

Изменение располагаемой и потребной мощностей в зависимости от высоты, температуры наружного воздуха и полетной массы вертолета определяет изменение перечисленных скоростей горизонтального полета.

Рис. 2.4. Влияние эксплуатационных факторов полета на

кривые Жуковского

Располагаемая мощность изменяется в соответствии с высотно-климатической характеристикой силовой установки при ее работе на взлетном режиме.

С увеличением высот полета кривая потребной мощности вначале сдвигается вверх и вправо, что обуславливается увеличением индуктивной мощности при одновременном уменьшении мощности движения. Сдвиг происходит примерно по касательной, проведенной из начала координат к кривой потребной мощности для =0. Однако для высот более 2,5-3км кривая потребной мощности отходит от этой касательной вверх, т.к. на больших высотах вследствие влияния сжимаемости воздуха резко увеличивается профильная мощность.

Увеличение температуры наружного воздуха и полетной массы вертолета приводит к росту индуктивной и профильной мощности, практически не изменяя мощность движения.

Под режимом горизонтального полета понимается установившееся прямолинейное движение вертолета с постоянной скоростью без набора высоты и снижения.

В практической аэродинамике вертолета различают следующие основные характерные скорости горизонтального полета: минимальную, экономическую, крейсерскую и максимальную.

Максимальная и минимальная скорости горизонтального полета по высотам определяют теоретический диапазон возможных скоростей и высот полета (рис.2.4.).

Минимальная скорость полета – это наименьшая скорость, на которой вертолет еще удерживается в горизонтальном полете на данной высоте при использовании взлетного режима работы двигателей. До =0, на больших высотах для висения не хватает располагаемой мощности, поэтому горизонтальный полет возможен только на поступательной скорости, т.е. когда несущий винт переходит на косую обдувку и возможности его по созданию тяги при взлетной мощности двигателей увеличиваются.

Рис.2.5. Теоретический и эксплуатационный диапазон

высот и скоростей полета

При полете на минимальной скорости на высотах выше статического потолка отсутствуют запасы мощности силовой установки и, как правило, очень малы запасы по путевому управлению, а также ограничено время работы двигателей. Наблюдается повышенный уровень тряски, возможны самопроизвольные движения вертолета.

Максимальная скорость полета – это наибольшая скорость установившегося горизонтального полета при использовании максимальной (взлетной) мощности двигателей. Максимальная скорость горизонтального полета ограничена располагаемой мощностью, т.к. при по полете на этих скоростях располагаемая мощность меньше потребной и вертолет не может увеличить скорость из-за отсутствия запаса мощности. Для вертолетов характерна и другая причина ограничения максимальной скорости полета – по срыву потока с лопастей несущего винта. С увеличением скорости и высоты полета растет потребное значение и на отступающих лопастях ( =270-300⁰) вследствие увеличения скорости взмаха вниз и работы регулятора взмаха местные углы атаки становятся закритическими. В этом секторе образуется зона срыва потока, которая с увеличением скорости полета расширяется.

Теоретический диапазон высот и скоростей полета определяет динамический и статический потолок.

Динамический потолок – это наибольшая высота полета, где минимальная скорость равна максимальной и нет избытка мощности. Практически достичь динамического потолка представляет определенную сложность, т.к. время набора этой высоты значительно превышает время работы двигателя на взлетном режиме и, кроме того, усложняется техника пилотирования в связи с близостью ограничений по срыву потока с лопастей несущего винта и отсутствием запаса мощности силовой установки.

Статический потолок – это максимальная высота висения вертолета с нормальной взлетной массой, в стандартных атмосферных условиях, вне зоны влияния земли, при работе двигателей на взлетном режиме.

С учетом изменения диапазона возможных скоростей и высот, и обеспечения безопасности полетов, Инструкцией экипажа предусмотрены максимальные и минимальные скорости полета по высотам для установившихся режимов полета, которые определяют эксплуатационный диапазон высот и скоростей полета (табл.1).

Таблица 1

Высота, м.	При взлетной массе, кг
	13000		11100
	максимальная	минимальная	максимальная	минимальная
До 1000	230	60	250	60
2000	195	60	230	60
3000	160	60	210	60
4000	120	80	170	60
5000	1101	601	130	80(601)
60002	-	-	1002	602

Примечание:

1.Цифры с индексом 1 – для вертолета Ми-8МТВ на высоте 4800м;

2.Цифры с индексом 2 – для вертолета Ми-8МТВ с нормальной взлетной массой.