Особенности горизонтального полета
Из графика изменения потребной, подводимой и располагаемой мощностей видно, что при подведении к НВ одной и той же мощности установившийся горизонтальный полет может выполняться как на V1 так и на V2, соответствующих точкам пересечения 1 и 2 Nпотр и Nподв.
На первом режиме при случайном изменении скорости без изменения подводимой мощности (встречный порыв ветра) вертолет попадает в зону дефицита мощности, который способствует торможению и восстановлению заданной скорости. На втором режиме при полете на V2 при аналогичном увеличении скорости вертолет попадает в зону избытка мощности и для сохранения заданной скорости необходимо вмешиваться в управление. При уменьшении скорости вертолет попадает в зону дефицита мощности, теряет высоту и скорость без вмешательства в управление. Таким образом, при полете на 2 режиме вертолет не возвращается к исходной скорости, если пилот не действует рычагом Ш-Г, а только РУ для сохранения высоты полета.
На 1 режиме выполнение полета более простое, более экономичное. После балансировки вертолет долго удерживает заданную высоту и скорость.
На 2 режиме:
- приходится постоянно выполнять двойные движения рычагом Ш-Г (особенно в сложных условиях);
- двойные движения рычагом Ш-Г увеличивают расход топлива;
- постоянно и более внимательно приходится контролировать скорость и высоту;
- более сложное выполнение разгона и торможения.
Разгон и торможение при горизонтальном полете
В установившемся режиме горизонтального полета силы, действующие на вертолет, уравновешены. Он находится в состоянии равновесия, т.е. сбалансирован. Сумма всех сил и моментов равна “нулю”. Для разгона из положения, установившегося ГП, в первый момент необходимо увеличить Хан наклоном Rнв.
Равновесие сил Хф = Хан1 нарушается и вертолет разгоняется. Но для сохранения постоянной высоты необходимо сохранять равновесие сил Уан = G. Это условие постоянства высоты. Поэтому для разгона на постоянной высоте необходимо увеличивать Rнв. С ростом скорости увеличивается сопротивление фюзеляжа Хф и наступает момент, когда Хф = Хан2 и вертолет переходит в состояние равновесия, но уже с большей скоростью.
Потребная и располагаемая мощность при разгоне на постоянной высоте
Из схемы сил для разгона видно, что для увеличения скорости на постоянной высоте необходимо увеличить Rнв, тем самым увеличить подводимую мощность Nподв. Разгон скорости на постоянной высоте лучше выполнять на 1 режиме. Увеличение скорости происходит до тех пор, пока вертолет не израсходует дельта N для разгона и на V2 сбалансируется в установившемся ГП.
На 2 режиме разгон более сложный. В начале разгона так же необходимо отклонить Rнв вперед, увеличив при этом ОШ для предотвращения потери высоты. Но с началом роста скорости из-за увеличения эффекта косого обтекания потребная мощность уменьшается, и для балансировки на скорости V2 подводимую мощность необходимо уменьшить до меньшего значения, нежели она была до начала разгона.
Для торможения на постоянной высоте необходимо уменьшить Хан. Для этого необходимо уменьшить подводимую мощность, удерживая вертолет на постоянной высоте. С уменьшением скорости уменьшается сопротивление фюзеляжа Хф, и когда силы Хан = Хф, вертолет сбалансируется в установившемся ГП.
Так же как и при разгоне, торможение на 1 режиме более простое и не требует дополнительных движений органами управления. На 2 режиме для торможения необходимо убрать подводимую мощность, но погасив скорость необходимо снова увеличить Nподв, чтобы лететь в ГП.
Из графика видно, что после торможения необходимо подводить мощность большую, чем до торможения, т.к. с уменьшением скорости из-за эффекта косого обтекания НВ, Rнв снижается.
Вираж
Правильным виражом называется полет по окружности на 360о с постоянной скоростью без изменения высоты с постоянным креном без скольжения. Часть виража называется разворотом.
Для выполнения виража РУ отклоняется в сторону выполнения виража, Rнв наклоняется, Zан увеличивается и создает центростремительную силу Fцс. А затем в процессе выполнения виража возникает центробежная сила Fцб, которая компенсирует Fцс. Условие правильного виража Fцб = Fцс
Схема сил на правильном вираже
Как видно из схемы сил на правильном вираже G уравновешивается силой Уан и составляющей Ррв sin угла крена. Для получения виража необходимо создать силу Zан вир и для сохранения высоты полета сохранить Уан постоянной. Это достигается увеличением Rнв. Тем самым, чем больше необходимо сделать угол крена, тем большая мощность необходима для этого. На определенном режиме ГП существует определенный избыток мощности, который может быть реализован для выполнения правильного виража с определенным углом крена. Так как максимальный запас мощности осуществляется на Vэк, то максимальный угол крена можно получить также на Vэк. Этот угол называется предельным углом крена. В эксплуатации из условий обеспечения достаточного запаса мощности, запаса управления для маневрирования и ограничения прочности лопастей, виражи с предельным углом крена не выполняются, и РЛЭ устанавливает максимально-допустимые углы крена в зависимости от высоты, полетного веса и вида полета.
Правый вираж
При вводе в правый вираж наблюдаются:
- увеличение угла тангажа;
- уменьшение скорости;
- уменьшение высоты.
Увеличение угла тангажа объясняется:
при вводе в вираж происходит наклон Rнв, что сопровождается уменьшением Уан и Хан, а уменьшение Хан уменьшает пикирующий момент;
при перемещении правой педали “вперед” углы установки лопастей РВ увеличиваются, тем самым увеличивая реактивный момент РВ;
гироскопический момент НВ при вводе в правый вираж кабрирующий.
Уменьшение скорости обуславливается увеличением угла тангажа, т.к. уменьшается Хан.
Уменьшение высоты:
при наклоне Rнв уменьшается Уан;
при перемещении правой педали происходит дополнительный отбор мощности на РВ, что ведет к уменьшению Rнв.
Левый вираж
При вводе в левый вираж наблюдаются:
- уменьшение угла тангажа;
- увеличение скорости;
- уменьшение угла крена;
- уменьшение высоты.
Уменьшение угла тангажа:
при перемещении левой педали “вперед” углы установки лопастей РВ уменьшаются, что ведет к уменьшению кабрирующего момента РВ;
гироскопический момент НВ при вводе в левый вираж пикирующий.
Увеличение скорости обуславливается уменьшением угла тангажа, что вызывает рост Хан и падение Уан. Вертолет увеличивает скорость и снижается.
Уменьшение угла крена объясняется увеличением зоны обратного обтекания и уменьшением средней W отступающей лопасти, в результате чего вертолет стремится выйти из крена.
Для выполнения любого виража необходимо плавно отклонить РУ и педаль в сторону выполняемого виража, одновременно увеличивая мощность рычагом Ш-Г для сохранения высоты. При правом вираже перемещение правой педали вызывает необходимость увеличивать общий шаг больше, нежели при левом вираже. По достижении заданного угла крена накренение прекращается движением РУ в обратную сторону, и вертолет продолжает совершать вираж. Удерживая РУ в таком положении, вертолет балансируется с заданным углом крена и скоростью.
В момент ввода вертолета в правый вираж гироскопический момент НВ создает вертолету большой кабрирующий момент, стремящийся вывести его из крена. Гироскопический момент РВ так же стремится вывести вертолет из крена. Действие гироскопических моментов продолжается на всем протяжении ввода в вираж. Поэтому РУ необходимо противодействовать этому моменту. Лучше перед вводом в вираж “прижать” вертолет РУ “от себя”. Как только крен установится постоянным, этот момент исчезает, и вертолет опускает нос, балансируясь с опущенным носом ввиду дополнительного пикирующего момента от вертикальной составляющей тяги РВ. При угле крена 30о sin 30 дает половину Ррв.
В процессе выполнения правого виража на вертолет продолжают действовать постоянные гироскопические моменты НВ и РВ, ввиду их сложного движения по окружности виража с одновременным наклоном их оси и вращения вертолета вокруг вертикальной оси. Они стремятся вывести вертолет из крена и создать кабрирование с потерей скорости. Поэтому, чтобы сохранить заданные крен и скорость на правом вираже, необходимо давить на РУ “от себя” по диагонали и “вправо”.
В момент ввода вертолета в левый вираж гироскопический момент НВ создает пикирующий момент, продолжающийся на всем протяжении ввода в вираж, поэтому требуется удерживать вертолет РУ “на себя”. Как только крен установится, вертолет балансируется с приподнятым носом, ввиду кабрирующего момента вертикальной составляющей тяги РВ. В процессе левого виража на вертолет продолжает действовать постоянный пикирующий момент НВ с увеличением крена, а гироскопический момент РВ действует на вывод из крена. Чтобы сохранить заданный крен и скорость на левом вираже, необходимо РУ удерживать “на себя” и “вправо”.
Необходимо отметить, что при виражах с малыми углами крена указанная разница в технике выполнения правого и левого виражей мало заметна. При глубоких виражах и резких вводах в вираж эта разница ощутима и требует упреждающих движений РУ и соответствующего внимания в процессе самого виража.
Вывод из виража (разворота) рекомендуется начинать, не довернувшись до намеченного курса или ориентира примерно на величину, равную половине угла крена координированным отклонением РУ, рычага ОШ и педалей с учетом перечисленных выше особенностей.