3.6.2. Относительная масса оперения

Массу оперения (вертикального (ВО), горизонтального (ГО)) вертолета приближенно можно определить (см. (2.3)) по формуле

, (3.42)

где – удельная масса (средняя масса 1м²) оперения, кг/м²;

– площадь оперения (ВО и/или ГО), м².

Поскольку удельная масса оперения вертолета по статистичес-ким данным имеет довольно большой разброс ( = 5,6...12,4 кг/м²)*, а площадь оперения на начальных этапах проектирования еще не определена, на практике можно использовать эмпирическую зависимость массы оперения от взлетной массы вертолета:

, (3.43)

‒ относительная масса оперения: ≈ 0,001…0,002 для стабилизатора, ≈ 0,002…0,004 для киля легкого вертолета.

Относительную массу стабилизатора легкого вертолета в зависимости от удельной нагрузки на НВ также определяют по формуле

, (3.44)

где – коэффициент массы ГО, = 70…131,4 Н/м²;

(где ), на этапе предварительного и эскизного проектирования легкого вертолета можно принять ≈ 0,004.

Площадь ВО на вертолетах одновинтовой схемы составляет (0,6...1,5) % ометаемой площади НВ. На вертолетах, у которых вместо обычного рулевого винта установлен многолопастный винт в канале – «фенестрон», площадь вертикального оперения увеличена до 2,5...3,5 % ометаемой площади НВ.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

* ‒ У легких вертолетов Ми-34 и АК1-3 ‒ и кг/м², соответственно.

3.6.3. Относительная масса шасси

, (3.45)

где ‑ коэффициент относительной массы шасси: для полозкового шасси  = 0,012…0,027; для неубирающегося колесного шасси  = 0,02…0,028; для убирающегося шасси  ≈ 0,03…0,035 (бóльшие значения для вертолетов категории Е-1-Л1).

Масса хвостовой опоры одновинтового вертолета обычно не превосходит 0,1 % взлетной массы вертолета.

Известные статистические данные по зарубежным вертолетам дают несколько отличающиеся значения коэффициента массы (рис. 3.11) [96].

Колесное шасси Полозковое шасси Рис. 3.11. Зависимость коэффициента массы шасси kш от взлетной массы m0 (веса G0) вертолетов и

3.6.4. Относительная масса управления

При оценке массы системы управления вертолетом ее условно разделяют на две части: ручную (проводка управления от командных рычагов до бустеров) и бустерную (автомат перекоса, бустеры с их креплением, проводка управления от бустеров до автомата перекоса, основная гидросистема). Относительную массу системы управления в общем виде определяют по формуле [92]

, (3.46)

где ‑ относительные массы ручного (2.2) и бустерного управления вертолетом:

, (3.47)

где ‑ коэффициент массы ручного управления: = 7…10,5 кг/м ‑ для вертолетов транспортной категории, не имеющих вспомогательной системы управления; = 18…25 кг/м ‑ для вертолетов, имеющих вспомогательное управление для открытия грузовых створок, трапов, капотов, выпуска шасси и др.:

, (3.48)

здесь ‑ коэффициент относительной массы системы бустерного управления, ≈ 129,5 (кг/(м²·с²)); ‑ удлинение лопасти НВ (для лопастей отечественных вертолетов = 17,5…20,5; для лопастей ряда зарубежных вертолетов = 12,4…20,3).

Легкие вертолеты весьма часто не оснащаются гидравлической системой управления. В этом случае масса всех элементов системы управления будет зависеть от величины шарнирных моментов лопастей, размеров и схемы вертолета, количества командных рычагов, типа проводки и автомата-перекоса. Определение массы управления сводится к расчету массы ручного управления, достигнутый уровень коэффициента массы которого подтверждается статистикой:

≈ 7,3…8,2 кг/м.

Масса элементов проводки управления зависит от ее длины, изменяется пропорционально радиусу лопасти для легкого вертолета одновинтовой схемы. Так как длины всех проводок, кроме проводки к РВ, невелики, то можно ограничиться простой (типовой) механической системой управления.