книги из ГПНТБ / Лалетин К.Н. Практическая аэродинамика вертолета Ка-26 учеб. пособие

жен быть рассчитан без использования влияния воздушной подуш­ ки, чтобы обеспечить маневрирование выше препятствий. Снижение с работающими двигателями и гашение скорости выполняются на высоте не менее 10 м над препятствиями или 26 м над летательны­ ми аппаратами, стоящими на земле.

§4. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОСАДКИ

Посадка по-вертолетному. Уменьшение поступательной скорости снижения выполняется плавным отклонением ручки управления на себя. При этом увеличивается аэродинамическая сила несущих винтов и для поддержания постоянного угла снижения общий шаг нужно уменьшить. По мере уменьшения поступательной скорости полета потребная мощность двигателей увеличивается (см. рис. 66), и поэтому рычаг «шаг-газ» перемещается вверх. Одновременно с уменьшением скорости корректор поворачивается вправо, чтобы при скорости 50—60 км/ч число оборотов двигателей было 92— 95%.

Дальнейшее уменьшение скорости следует производить над пло­ щадкой, а если не позволяют ее размеры, то непосредственно перед ней. Увеличение общего шага при гашении скорости следует вести с таким расчетом, чтобы зависание над площадкой произошло на высоте, превышающей препятствия «а 3—5 м. Допускается зави­ сание и последующее вертикальное снижение с высоты, превышаю­ щей препятствия на 10— 15 м.

Если скорость менее 40 км/ч, вертикальная скорость снижения должна быть не более 2 м/сек во избежание попадания в режим верхнего кольца. Энергичное снижение при уменьшении поступа­ тельной скорости вертолета нужно начинать раньше, чем при гаше­ нии скорости в зоне влияния воздушной подушки. При скорости 20—25 км/ч число оборотов двигателей составляет 96%.

Со скорости примерно 25 км/ч следует отклонением ручки управ­ ления от себя уменьшить угол тангажа вертолета и парировать тенденцию к резкой остановке с уменьшением угла тангажа и сме­ щением вертолета назад. При гашении скорости следует учитывать, что при энергичном переходе к зависанию вертолет имеет тенден­ цию к увеличению оборотов винта и левому развороту. Разворот не­ обходимо парировать отклонением правой педали, которая при этом уходит вперед примерно наполовину хода, а число оборотов поддер­ живать, изменяя положение корректора. Вибрации на режиме гаше­ ния скорости, характерные для большинства вертолетов, на вертоле­ те Ка-26 отсутствуют.

После зависания вертолет удерживается в заданном положении отклонением органов управления. Нагрузка с ручки управления и педалей снимается автотриммером.

Если в режиме висения потребуется уйти на второй круг, то нуж­ но вертикально набрать над препятствиями высоту не менее 10 м и перейти на поступательное движение. Переходить к вертикальному снижению следует только при уверенности в безопасном приземле­

137

При посадках в «колодцы» следует учитывать, что, как правило, в них безветрие, и в процессе снижения вертолет переходит с режи­ ма плоского обтекания несущих винтов «а режиме висения к режи­ му осевого обтекания при снижении. А в прямом потоке потребная мощность двигателей увеличивается, следовательно, увеличивается и вертикальная скорость снижения. Это увеличение следует свое­ временно парировать увеличением общего шага. Таким образом, при зависании над такими площадками должен быть достаточный запас мощности.

Особенно усложняется посадка в «колодец» зимой, так как вер­ толет сдувает индуктивным потоком от винтов снег с деревьев, пос­ ле ухода вертолета «а второй круг снежная пыль оседает на преж­ нее место и повторные заходы на площадку эффекта не дают. Снижение на такие площадки не следует производить до тех пор, пока не улучшится видимость. И из условий безопасности посадка на заснеженные площадки должна вестись плавно и строго верти­ кально. Если же в процессе снижения видимость резко ухудшится и будут потеряны ориентиры, то необходимо увеличить высоту висе­ ния и уйти на второй круг с плавным набором высоты.

При всех видах вертикальных посадок перед приземлением нельзя допускать боковых смещений во избежание опрокидывания вертолета. В момент касания колесами вертолета поверхности зем­ ли нужно уменьшить общий шаг, отклонить ручку управления на себя примерно на четверть хода от нейтрального положения и затор­ мозить колеса, так как в посадочном положении вертолет стремится сместиться вперед.

Во время посадок на мягкий грунт, гальку, снежную или песча­ ную поверхность необходимо поддерживать число оборотов винтов 92—96% до появления полной уверенности, что вертолет устойчиво стоит на грунте. Приземление на глубокий снег производят плавно при полной правой коррекции, общий шаг также полностью не уменьшают и рычаг «шаг-газ» на стопор не ставят. Для создания устойчивого положения вертолета без дальнейшего проседания не­ обходимо несколько раз изменить общий шаг, не допуская крена. В случае же появления ирена отделить вертолет и переместить на но­ вое место. Проверка плотности снега отклонением педалей даже в крайнее положение неэффективна, а поэтому не рекомендуется.

Во всех случаях общий шаг уменьшают до минимального лишь при полной уверенности пилота, что вертолет стоит на твердом грун­ те всеми колесами. Для исключения смещений основные колеса шасси затормаживают.

При числе оборотов несущих винтов 77—80% ручку управления ставят в нейтральное положение во избежание ударов по ограничи­ телям свеса и опасного сближения лопастей.

Посадка с использованием влияния воздушной подушки для вер­ толета является основной, так как позволяет повысить экономич­ ность эксплуатации и безопасность полетов.

138

Если у вертолета имеется достаточный запас мощности для поле­ та с вертикальной скоростью снижения не более 0,2—0,5 місек на скорости менее 20 км/ч, то допускается приземление с минимальной поступательной скоростью. Приземление выполняется на основные колеса с последующим опусканием передних колес. Вертолет хоро­ шо приземляется как на площадки с искусственным покрытием, так и на грунтовые с различным покровом, а также на плотно укатан­ ные заснеженные площадки. Но при посадках с боковым ветром нельзя допускать перед приземлением сноса во избежание после­ дующего опрокидывания.

После приземления уменьшают общий шаг до минимального. А для уменьшения длины пробега используют тормоза колес. Возмож­ но торможение и несущим винтом, но вследствие большой эффек­ тивности тормозов обычно этот способ гашения скорости на пробе­ ге не используется.

Кроме того, значительное отклонение ручки управления на себя при малом шаге и числе оборотов несущих винтов вызывает сбли­ жение лопастей нижнего винта с вертикальным оперением и увели­ чивает вибрации.

В процессе пробега нельзя допускать резких поперечных откло­ нений ручки циклического шага, так как это может привести к рез­ кому развороту вертолета в сторону.

Глава VII. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ В ПОЛЕТЕ

§ 1. ОТКАЗ В ПОЛЕТЕ ОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Анализ баланса мощностей полета. При отказе в полете одного из двигателей располагаемая мощность уменьшается вдвое и в по­ давляющем большинстве случаев горизонтальный полет с одним двигателем, работающим на первом номинальном режиме, стано­ вится невозможен. Баланс мощностей горизонтального полета для грузо-пассажирского варианта вертолета при одном и двух работа­ ющих двигателях изображен на рис. 99. Графики построены для полетного веса 3050 кГ и высоты, соответствующей уровню моря в стандартных атмосферных условиях. Чтобы уменьшить дефицит мощности, для работающего двигателя устанавливают взлетный режим. При этом увеличивается потребная мощность (см. рис. 99). Как видно по графику, увеличение окружной скорости концов лопастей несущих винтов в диапазоне 174-Р200 місек незначительно влияет на экономическую скорость полета.

С достаточной степенью точности можно считать, что экономи­ ческая скорость горизонтального полета с двумя работающими дви­ гателями является наивыгоднейшей для полета с одним работаю­ щим двигателем.

140

Рис. 100. Расчетная зависимость минимальной вер­ тикальной скорости снижения от высоты полета грузо-пассажирского вертолета с одним работаю­ щим двигателем

Характеристики установившегося поступательного полета верто­ лета с одним отказавшим двигателем зависят от соотношения рас­ полагаемой и потребной мощностей. Вертикальная скорость может быть определена по формуле

Чем больше полетный вес, вредное сопротивление вертолета, от­ личие скорости полета от экономической, меньше плотность возду­ ха, тем больше потребная для полета мощность, и при постоянной мощности работающего двигателя вертикальная скорость уменьша­ ется. Расчетная зависимость минимальной вертикальной скорости снижения от высоты полета при полете с одним двигателем с полет­ ным весом 3050 кГ грузо-пассажирского варианта вертолета пока­ зана на рис. 100.

Уменьшение мощности двигателя приводит к уменьшению вер­ тикальной скорости. Но для нормальной эксплуатации вертолета время непрерывной работы двигателя на взлетном режиме не дол­ жно превышать 5 мин, а на первом номинальном режиме на высо­ тах менее 400 м — 15 мин. На рис. 101 —104 изображены вертикаль­ ные скорости при полете вертолета в грузб-пассажирском варианте с одним работающим на номинальном режиме двигателем.

141

Полетный вес вертолета в грузо-пассажирском варианте на на­ ивыгоднейшем режиме без снижения с одним работающим двигате­ лем можно определить по рис. 105.

При конкретном полетном задании в случае отказа одного из двигателей пилот может изменить потребную для полета мощность, изменив скорость полета. Баланс мощностей (см. рис. 99) показыва­ ет, что при уменьшении скорости полета дефицит мощности значи­ тельно увеличивается, и скорость полета не должна быть меньше 40—60 км/ч по прибору.

Процессы, сопровождающие отказ двигателя и выполнение по­ лета. При внезапном полном отказе в полете одного из двигателей вследствие уменьшения мощности, подводимой к винтам, уменьша­ ется крутящий момент и резко уменьшается число оборотов винтов. Уменьшение индуктивного потока винтов приводит к увеличению углов атаки фюзеляжа и пикирующего момента планера (см.

рис. 29).

Чем больше мощность двигателей перед отказом, тем больше изменение скорости индуктивного потока, увеличение угла атаки и разбалансировка вертолета.

Уменьшение числа оборотов и центробежных сил лопастей при­ водит к увеличению углов взмаха лопасти и дополнительному зава­ лу конуса вращения верхнего винта влево на скоростях до 100 км/ч. А вертолет при отказе двигателя начинает снижаться, угол тангажа уменьшается и развивается крен влево.

143

Если отказ произошел на режиме горизонтального полета при

время максимальная угловая скорость вращения по тангажу соста­ вит 8,5 град/сек, угол тангажа изменится на 14°, 5, а угол крена — на 9°. При отказе двигателя на режиме снижения изменение момен­ тов вертолета меньше и возможен более длительный полет без вме­ шательства пилота в управление. При отказе двигателя на сниже­ нии со скоростью по прибору 70— 100 км/ч и вертикальной скоростью 3—4 м/сек невмешательство пилота может продолжаться до 7 сек. Максимальная угловая скорость вращения по тангажу при этом не превышает 14,5 град/сек, изменение угла тангажа 15°, 5, а крена 16°.

Число оборотов несущих винтов при отказе одного из двигателей уменьшается с 84—86 до 75—72%, минимальное число оборотов, рекомендуемое «Руководством по летной эксплуатации», 82%. Поэ­ тому, чтобы не допустить падения числа оборотов меньше эксплуа­ тационного при отказе двигателя, пилоту необходимо энергично по­ вернуть корректор вправо до упора. Если же мощность нормально работающего двигателя недостаточна для поддержания оборотов, то следует при уменьшении оборотов несущих винтов ниже 82% уменьшить моменты сопротивления вращению несущих винтов, уменьшив общий шаг отклонением рычага «шаг-газ» на величину не более трети хода.

Уменьшение общего шага создает дополнительное уменьшение индуктивного потока, и, чтобы не допустить энергичного перехода вертолета в пикирование со значительным увеличением скорости снижения, уменьшение шага не должно быть резким и не должно превышать установленного диапазона. По летной оценке при рез­ ком уменьшении шага до минимального вертолет сейчас же пере­ ходит на режим самовращения несущих винтов. Допускается в те­ чение не более 3—5 сек при отказе двигателя падение числа оборо­ тов несущих винтов до 75—72%. Одновременно с опусканием вниз рычага «шаг-газ» для поддержания оборотов требуется отклонять ручку управления на себя. Целесообразно, чтобы отклонение ручки на себя несколько опережало изменение общего шага.

Запрещается при отказе одного из двигателей отклонять ручку управления от себя, так как это приводит к ухудшению условий ра­ боты винтов и интенсивному падению оборотов (менее 72%) даже при немедленном энергичном уменьшении общего шага до мини­ мального.

Сбалансировав вертолет, необходимо установить скорость поле­ та 70—90 км/ч по прибору и в зависимости от условий полета уста­ новить с помощью системы «шаг-газ» число оборотов 86—92%. Оп­ тимальное число оборотов несущих винтов 86—89%.

144

Если отказ произошел при полете в лесопожарном варианте с выливньгм устройством в рабочем положении или в варианте «Кран» с грузом на внешней подвеске, то необходимо выбрать место для сброса груза или выливного устройства. В большинстве случаев дальнейшее продолжение полета затруднительно, поэтому необхо­ димо срочно подобрать площадку для вынужденной посадки. А во избежание пожара следует определить по показаниям приборов, ка­ кой из двигателей отказал, выключить зажигание и закрыть пожар­ ный кран отказавшего двигателя. Запуск в полете отказавшего' двигателя запрещается.

В тех случаях, когда нет возможности выполнить посадку, а у пилота отсутствует уверенность в безопасном продолжении полета на пониженном режиме нормально работающего двигателя, разре­ шается использование в полете полностью открытого дросселя при числе оборотов 86—88% без ограничения по времени. Но после это­ го двигатель с вертолета снимается. И следует учитывать, что при отказе левого двигателя происходит отказ генератора постоянного тока, поэтому полет продолжительностью более 15—17 мин запре­ щается. В тех случаях, когда полет продолжался более 10 мин, ак­ кумуляторная батарея заменяется.

При частичном отказе в полете одного из двигателей, когда не происходит резкого падения числа оборотов винтов, мощности и разбалансировки вертолета, необходимо повернуть корректор впра­ во, установить рычагом «шаг-газ» необходимую для полета мощ­ ность и определить отказавший двигатель по показаниям приборов. В этом случае, если число оборотов несущих винтов продолжа­ ет уменьшаться, можно продублировать увеличение мощности нор­ мально работающего двигателя переводом его рычага раздельного управления в крайнее переднее положение. При отсутствии призна­ ков разрушения, посторонних шумов, пожара и т. п., если нет уве­ ренности в безопасном продолжении полета на одном двигателе, можно частично отказавший двигателыне выключать. Ручкой управ­ ления подобрать наивыгоднейшую скорость полета для подбора площадки. После подбора площадки во избежание пожара следует рычаг раздельного управления частично отказавшего двигателя пе­ ревести в крайнее заднее положение, выключить его зажигание и закрыть пожарный кран.

Посадка с одним работающим двигателем. Как правило, поса­ дочная площадка должна обеспечивать посадку вертолета с пробе­ гом. Траектория захода на площадку выбирается в зависимости от характера и расположения препятствий, скорости и направления ветра. Для получения наивыгоднейшей траектории захода на пло­ щадку устанавливается требуемая скорость снижения по траекто­ рии. Но нужно учитывать, что минимальная потребная мощность и минимальная вертикальная скорость снижения при постоянном режиме работы двигателя примерно соответствуют наивыгоднейшей скорости снижения с двумя работающими двигателями. Уточнение расчета на посадку, как правило выполняется изменением общего шага. Одна ко при перемещении рычага «шаг-газ» вверх следует

145

помнить, что моменты сопротивления вращению винтов увеличива­ ются интенсивнее, чем мощность работающего двигателя. И чтобы не допустить значительного падения числа оборотов несущих вин­ тов, увеличение общего шага должно быть очень плавным и незна­ чительным. Уменьшить угол планирования целесообразнее увели­ чением скорости по прибору, но не более 120 км/ч. Для получения крутой траектории захода на площадку следует уменьшить скорость полета, но она не должна быть меньше минимально допустимой, так как при сильном встречном ветре угол планирования увеличи­ вается настолько, что точка приземления будет закрыта нижними обводами фюзеляжа, и расчет на посадку затрудняется. Кроме того, на малых скоростях значительно ухудшается путевая управ­ ляемость вертолета.

С высоты 15—20 м следует начать выравнивание вертолета и гашение поступательной и вертикальной скоростей. Темп отклоне­ ния ручки управления на себя должен обеспечить к моменту призем­ ления поступательную скорость по прибору 30—40 км/ч. Перед приземлением нужно увеличить общий шаг, чтобы вертикальная скорость приземления не превышала 0,2—0,5 м/сек. Приземление выполняется на основные колеса е последующим опусканием перед­ них колес.

После приземления рычаг «шаг-газ» опускается вниз до упора, а для уменьшения длины пробега используются тормоза колес. При такой методике пилотирования посадочная дистанция с высо­ ты 15 м составляет примерно 185 м, а длина пробега не превышает

30—50 м.

Иногда, например при посадках на водную поверхность, посад­ ка с пробегом является опасной. В этом случае для выполнения по­ садки следует уменьшить скорость предпосадочного снижения, но в допустимых пределах. При этом нужно учесть, что уменьшение по­ ступательной скорости приводит к увеличению нехватки мощности и вертикальной скорости снижения. Поэтому, чтобы уменьшить вер­ тикальную скорость приземления, используют кинетическую энер­ гию несущих і в и н т о в , которая тем больше, чем больше число оборо­ тов. И если принято решение о посадке с коротким пробегом, следу­ ет установить число оборотов 88—92%, а скорость по прибору 80—90 км/ч. Вертикальная скорость снижения будет зависеть от варианта применения вертолета, атмосферных условий и полетного веса. При весе, рассчитанном без учета влияния «воздушной подуш­ ки» для вертолетов в корабельном варианте с наполненными балло­

прибору. На конечном этапе предпосадочного снижения высота и вертикальная скорость определяются визуально, так как баромет­ рические приборы работают с запаздыванием. При посадках на вод­

146