Тема 3 висение и вертикальные режимы полета

3.1 Общая характеристика

К режимам вертикального полета относятся висение, вертикальный набор высоты или снижение вертолета без поступательной скорости.

В летной эксплуатации эти режимы выполняются в следующих случаях: при взлетах или посадках по-верто­летному; при выполнении работ специального назначения (строительно-монтажных, аварийно-спасательных и др.); в учебных целях.

Режимом висения называется такой режим полета, при котором от­сутствуют перемещения еврокоптера относительно земли.

Контрольное висение выполняется с целью проверки правильности расчета загрузки и центровки, запаса мощности и высоты над препят­ствием, оценки запасов продольно-поперечного и путевого управления, исправности органов управления и агрегатов еврокоптера.

Вертикальным набором высоты называется установившийся режим по­лета вертолета с постоянной вертикальной скоростью.

Вертикальным снижением называется установившийся режим полета вер­толета с постоянной вертикальной скоростью по нисходящей прямолиней­ной траектории.

Снижение может выполняться как с работающим, так и с неработающим двигателем. Вертикальное снижение с неработающим двигателем относится к особым случаям полета.

Отличительной особенностью висения и вертикальных режимов явля­ется работа несущего винта в условиях осевого обтекания. Для полу­чения необходимой тяги НВ требуется максимальная мощность, поэтому запасы мощности и управления ограничены.

3.2 Схема сил на висении

На режиме висения соблюдаются условия уравновешивания сил и моментов, действующих на вертолет.

На вертолет действуют: подъёмная сила НВ Ун, сила тяжести G. сила тяги хвостового винта Т хв (рис.38 ).

Эти силы рассматриваются с учетом балансировочного положения

вертолета - с небольшим правым креном и положительным углом тангажа.

Рис.38 Схема сил на режиме висения

Условие постоянства высоты:

Н= const T=G;

Условия висения без смещений:

Vx=0 Fx=0, где Fx - продольные силы;

V_Z=0 Тxв=Zн+Gz

Тxв - сила тяги хвостового винта;

Zн - боковая сила НВ.

Gz -проекция силы веса при правом крене.

На вертикальных режимах, как и на висении, НВ работает в осевом потоке, поэтому схемы сил аналогичны.

3.3 Тяга нв на висении

Тягой на висении называется аэродинамическая сила НВ, численно равная весу вертолёта на заданной высоте.

Чем больше вес вертолета, тем больше должна быть тяга НВ на висении, то есть тем больше грузоподъемность вертолета.

Тяга НВ рассчитывается по формуле :

Т = 0,5 С_Т ρ(ωr)² F_н.

На тягу влияют: шаг НВ, число оборотов НВ, плотность воздуха, режим двигателя, влияние экрана земли, скорость ветра.

С_Т - коэффициент тяги НВ. Он зависит от геометрических характеристик НВ, состояния поверхности лопасти, режима работы НВ (осевой или косой обдувки), эффекта экрана земли. Определяется по графику- поляре НВ в зависимости от шага НВ.

Плотность воздуха зависит от барометрической высо­ты площадки висения, температуры наружного воздуха.

Окружная скорость лопастей HB ωr составляет примерно 200-220м/сек.

Число оборотов НВ еврокоптера в установившемся полёте сохраняется постоянным 390 об/мин и отображается с помощью индикатора (рис. 39)

Рис. 39 Контроль оборотов НВ