- •Министерство обороны ссср
- •Техника пилотирования днем в простых метеорологических условиях
- •Подготовка к полету Осмотр вертолета и предполетная подготовка кабины экипажа
- •Подготовка к запуску двигателей
- •Запуск и опробование двигателей
- •Руление Техника руления
- •Характерные ошибки
- •Висение, подлеты и перемещения у земли Висение
- •Подлеты и перемещения у земли
- •Вертикальное снижение и приземление
- •Характерные ошибки
- •Взлет по-вертолетному
- •Взлетпо-самолетному
- •Особенности взлета при боковом ветре
- •Особенности взлета с пыльных и заснеженных площадок
- •Характерные ошибки
- •Набор высоты, горизонтальный полет,планирование Набор высоты
- •Горизонтальный полет
- •Планирование
- •Характерные ошибки
- •Расчет на посадку и посадка
- •Посадка по-вертолетному
- •Посадка по-самолетному
- •Характерные ошибки
- •Особенности посадки по-вертолетному на пыльную (заснеженную) площадку
- •Особенности посадки по-самолетному на пыльную (заснеженную) площадку
- •Полет и посадка с одним работающим двигателем
- •Запуск двигателя в полете
- •Полет по кругу
- •Полет в зону
- •Маневрирование скоростью
- •Вираж и спираль
- •Форсированный разворот
- •Пикирование
- •Разворот на горке
- •Планирование на режиме самовращения несущего винта
- •Особенности пилотирования вертолета с отключенным автопилотом
- •Характерные ошибки
- •Методические рекомендации командиру (инструктору)
Планирование на режиме самовращения несущего винта
Режимом самовращения называется такой режим полета, при котором несущий винт приводится во вращение аэродинамическими силами, возникающими в результате взаимодействия лопастей с набегающим потоком воздуха без подвода мощности двигателей. На этом режиме вращение несущего винта осуществляется воздушным потоком, возникающим при снижении вертолета под действием силы тяжести.
Для выяснения физической сущности режима самовращения рассмотрим работу элемента лопасти несущего винта и действующие на него силы при вертикальном снижении (рис. 22).
Под воздействием потока воздуха возникает полная аэродинамическая сила Rэ.Ее составляющаяY,направленная перпендикулярно к направлению суммарного потока воздуха Wэ, является подъемной силой, а составляющая Qэ, направленная по суммарному потоку, —силой лобового сопротивления (рис. 22, а).
Рис. 22. Схема сил, действующих на элемент лопасти на режиме самовращения:
в—общая; б—на замедленном режиме; в—на установившемся режиме; г—на ускоренном режиме
Силы, возникающие на элементе лопасти, зависят от величины и направления суммарной скорости Wэ его встречи с воздушным потоком, т. е. от угла атаки элемента аэ, равного сумме установочного, угла элемента лопасти , и угла притекания потока воздуха . На рис. 22, б, в, гпоказаны три возможных направления полной аэродинамической силыRэв зависимости от величины угла атаки.
Когда сила Rэнаклонена назад (рис. 22, б), сила Х как проекция составляющей Qэ на плоскость вращения будет больше силы У—проекции составляющей У на эту же плоскость. В результате в плоскости вращения будет действовать неуравновешенная сила, замедляющая вращение элемента. Эта тормозящая сила возникает вследствие большого установочного угла элемента лопасти (общего шага несущего винта).
Когда сила Rэпараллельна оси вращения (рис. 22, в), ее составляющие У и Qэ дают равные проекции на плоскость вращения, т. е. Х=У. В плоскости вращения силы оказываются уравновешенными, элемент лопасти вращается по инерции с постоянной частотой вращения. Это режим установившегося самовращения.
В третьем случае (рис. 22, г) сила Rэнесколько наклонена вперед по вращению. В результате сила У больше силы Х, и в плоскости вращения будет действовать неуравновешенная сила, ускоряющая движение элемента. Эта ускоряющая сила может возникнуть при условии, если общий шаг несущего винта меньше, чем при установившемся самовращении.
Крутка лопасти и наличие разных скоростей обтекания по размаху являются причиной того, что концевые сечения лопасти работают, как правило, в условиях замедленного самовращения, а средние и корневые—в условиях ускоренного самовращения.
При планировании на режиме самовращения по наклонной траектории работа лопастей несущего винта в условиях косого обтекания сильно усложнена. Вследствие того, что в азимуте 270° прирост угла атаки больше чем в азимуте 90°, изменяется и наклон полной аэродинамической силы Rэ; в азимуте 90° она отклоняется назад, в азимуте 270°—вперед. Маховые движения лопастей несущего винта способствуют еще большему отклонению силы Rэ в азимуте 90° назад и в азимуте 270° вперед. Таким образом, наступающая лопасть создает тормозящий момент, достигающий наибольшего значения в азимуте 90°, где вертикальная скорость взмаха вверх максимальна. Отступающая лопасть создает крутящий момент, наибольшая величина которого достигается в азимуте 270°, где скорость взмаха вниз максимальна. Лопасти поочередно в азимуте 180—360° раскручивают винт (являются ведущими), а в азимуте 0—180° тормозят вращение, в целом же винт работает в условиях установившегося самовращения. Частота вращения несущего винта nнв регулируется шагом; чем меньше фнв, тем больше Пнв. На различных высотах вследствие изменения массовой плотности воздуха значения общего шага, при которых обеспечивается установившийся режим самовращения, будут разными. С увеличением высоты (уменьшением массовой плотности воздуха потребное значение общего шага увеличивается примерно на 1° на каждые 1000 м.
Из схемы сил, действующих на вертолет при снижении на режиме самовращения несущего винта (рис. 23), видно, что условием постоянства угла планирования является равенство подъемной силы Y и составляющей силы тяжести вертолетаG1,направленной перпендикулярно к траектории движения.
Рис. 23. Схема сил, действующих на вертолет при снижении на режиме самовращения несущего винта
Скорость планирования будет постоянной при условии, если сумма составляющей полной аэродинамической силы винта Охв, направленной параллельно набегающему потоку, и вредного сопротивления вертолета Qвр будет уравновешена составляющей силы тяжести G2,которая направлена по траектории движения.
Реактивного момента на режиме самовращения несущего винта нет. Однако в результате трения в трансмиссии и имеющейся механической связи с рулевым винтом несущий винт при своем вращении увлекает за собой корпус вертолета, и вертолет разворачивается в направлении вращения несущего винта (вправо). Этот момент принято называть моментом несущего винта Мнв. Для предотвращения разворота необходим противодействующий момент от тяги рулевого винта. Так как направление разворота по отношению к моторному полету изменилось на противоположное, то и направление силы тяги рулевого винта и момента Трвlрв также должно быть изменено на противоположное.
Таким образом, условием сохранения заданного направления полета будет равенство моментов несущего и рулевого винтов.
Полет на режиме самовращения несущего винта можно выполнить как с полностью введенной вправо, так и с полностью убранной влево коррекцией газа двигателей. При самовращении в зоне полет выполняется с полностью убранной влево коррекцией.
На режиме самовращения автомат частоты вращения выключается из работы, поэтому частоту вращения несущего винта необходимо сохранять изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ. В том случае, если снижение выполнялось с убранной влево коррекцией, необходимо перед выводом из снижения вначале ввести коррекцию, а затем увеличить общий шаг. Рекомендуемая частота вращения несущего винта 92— 96%, минимально допустимая—89%, минимально допустимая в момент приземления—70%.
Снижение на режиме самовращения несущего винта с работающими двигателями выполнять на приборных скоростях:
— на высоте 2000 м и более— 100—120 км/ч;
— на высоте менее 2000 м—120—190 км/ч (на Ми-8Т— 90—200 км/ч).
Вертикальная скорость снижения зависит от выбранной скорости планирования и равна 10—12 м/с. Наименьшая вертикальная скорость соответствует скорости планирования 110— 120 км/ч и равна 10 м/с.
Наивыгоднейшая скорость планирования по прибору, соответствующая максимальной дальности планирования на высотах менее 2000 м. 180 км/ч.
Перед выполнением снижения на режиме самовращения несущего винта в зоне нужно развернуть вертолет против ветра, установить режим горизонтального полета на скорости 120 км/ч. Снять нагрузки с органов управления и убедиться в нормальной работе двигателей и трансмиссии. После этого уменьшить общий шаг несущего винта до минимального значения и убедиться, что частота его вращения составляет 95 ±2%. Стремление вертолета развернуться вправо и опустить нос парировать отклонениями левой педали и ручки управления влево. Рукоятку коррекции повернуть влево до упора. После перехода на режим самовращения изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ сохранять частоту вращения несущего винта в допустимых пределах.
Развороты на режиме самовращения несущего винта выполняются с креном не более 20°. При этом нужно иметь в виду, что эффективность органов управления в этом случае меньше, чем в моторном полете (на правом развороте отклонена левая педаль),а увеличение крена более 15° приводит к значительному росту вертикальной скорости снижения. Кроме того, при вводе в разворот незначительно увеличивается частота вращения несущего винта. Объясняется это следующим. При прямолинейном планировании подъемная сила уравновешивает часть силы тяжести вертолета, а при вводе в разворот она еще и искривляет траекторию движения. Поэтому вертикальная составляющая подъемной силы оказывается меньше части силы тяжести вертолета, которую она уравновешивала до ввода в разворот.
В результате этого увеличиваются угол планирования, вертикальная скорость снижения и частота вращения несущего винта, что приводит к увеличению тяги (подъемной силы) винта. Вертикальная составляющая подъемной силы будет теперь равна части силы тяжести вертолета, дальнейшее увеличение вертикальной скорости и частоты вращения прекратится.
Частота вращения несущего винта при выполнении разворотов обычно не выходит за допустимые пределы и после вывода из разворота восстанавливается. Поэтому уменьшать частоту вращения несущего винта увеличением общего шага не рекомендуется.
Для вывода из режима самовращения плавно ввести коррекцию газа вправо, затем отклонить рычаг ШАГ-ГАЗ вверх, не допуская уменьшения частоты вращения несущего винта менее 92%, и установить заданный режим работы двигателей. Увеличение темпа отклонения рычага ШАГ-ГАЗ может привести к уменьшению частоты вращения несущего винта ниже минимально допустимой.
Вывод из режима самовращения должен быть закончен на высоте не менее 300 м.