Работы двигателей в стандартной атмосфере

 

	Времз	I, МИН
Высота, м
	Сь И Ю0 кг		12000 кг
	3,0		4,5
	6,5		9,7
	10,5		16,7
	15,5		25,4
	22,0		—

Время набора высоты, полученное в результате летных испы­таний вертолета Ми-8 при ранее указанных условиях, указано в табл. 5 и на рис. 58 (кривые 2).

Для вертолета Ми-8 в режиме набора высоты, горизонталь» ном полете, снижении с работающими двигателями и на режиме планирования без работающих двигателей установлен один, и тот же диапазон допустимых скоростей по траектории в зависи­мости от высоты полета и полетного (веса вертолета ¹.

4. Особенности набора высоты с поступательной скоростью и методики его выполнения

Как было сказано ранее, установившийся набор высоты на вертолете Ми-8 осуществляется с включенными каналами авто­пилота тангажа, крена и направления при правом положении рукоятки корректора газа, при котором включена автоматиче­ская система поддержания постоянных оборотов несущего винта.

На установившемся режиме набора высоты скорость посто­янной автоматически не поддерживается, так как автопилот ав­томатически стабилизирует вертолет не по скорости, а по углу тангажа. Вертолет медленно уходит с заданной скорости, по­этому пилот должен плавным движением ручки циклического шага в продольном направлении поддерживать заданную ско­рость.

В установившемся режиме набора высоты без скольжения вертолет Ми-8 будет балансироваться с небольшим правым креном (при У=120 км/ч угол крена 2°) за счет действия по­перечного момента втулки, или с левым скольжением (при У= = 120 км/ч угол скольжения (3 = 5°).

Угол тангажа при наборе высоты зависит от скорости набо­ра высоты, центровки и режима работы двигателей: чем боль­ше скорость по траектории, более передняя центровка и меньше режим работы двигателей, тем меньше угол тангажа, и наоборот.

В режиме набора высоты при скорости 120 км/ч по прибору на номинальном режиме работы двигателей и при центровке, близкой к предельно задней, угол тангажа вертолета Ми-8 со-ставляет 5,5°.

Набор высоты обычно совершается на номинальном режиме работы двигателей и на наивыгоднейшей скорости набора вы­соты (120 км/ч по прибору), которая не меняется от высоты полета. Вместе с тем, набор высоты можно совершить на взлет­ном режиме работы двигателей, а также и на режиме ниже но­минального.

Если набор высоты совершается без автопилота, то положе­ние рычагов управления в режиме набора высоты будет отли­чаться от их положения в режиме горизонтального полета, как

¹ Диапазон допустимых скоростей см. в следующей главе. 148

и у вертолета Ми-4: правая педаль — вперед, ручка цикли­ческого шага отклонена вправо от того положения, которое они занимали в горизонтальном полете. При наборе высоты с вклю­ченным автопилотом рычаги управления могут занимать любое положение в зависимости от того, при каком их положении бы­ли сняты усилия кнопкой.

Перевод вертолета из режима набора высоты в режим го­ризонтального полета с включенным автопилотом не отличает­ся от его перевода без автопилота. Автопилот лишь упрощает этот переходной режим.

Набрав заданную высоту, вертолет переводится в режим го­ризонтального полета, для чего, не меняя режим работы дви­гателей, ручкой управления следует установить нужную ско­рость для горизонтального полета, а затем ручкой, общего шага подобрать для этой скорости необходимый режим работы дви­гателей, не меняя положения рукоятки корректора газа (пра­вое). При этом обороты несущего винта, как и в наборе высо­ты, будут поддерживаться автоматически в пределах 95+2%.

Как известно, у одновинтового вертолета без автопилота при переходе с режима набора высоты к горизонтальному полету, как и при любом другом переходном режиме, необходимо дей­ствовать всеми рычагами управления для балансировки верто­лета в новом режиме полета. При включенном автопилоте уп­равление и балансировка осуществляются как пилотом, так и автопилотом. При этом стрелки индикатора нулевого ИН-4 пе­ремещаются от своего нулевого положения как от действия ав­топилота, так и от действия пилота. При отклонении правой пе­дали стрелка канала направления «Н» отклоняется вправо, при отклонении ручки управления вправо стрелка канала крена «К» поворачивается против хода часовой стрелки. При отклонении ручки управления от себя стрелка канала тангажа «Т» переме­щается вверх. При обратных движениях ручки управления стрелки индикатора перемещаются в направлении, обратном указанному. При установившемся режиме полета, если стрелки нулевого индикатора установилисывблизи упоров, необходимо их установить в нейтральное положение ручками центровки, затем выключить соответствующий канал автопилота, сбалансиро­вать вертолет рычагами управления и включить опять данный канал автопилота.

Набор высоты с грузами на внешней подвеске обычно совер­шается на скорости 80—100 км/ч по прибору в зависимости от формы груза: чем больше габарит груза и чем более он несим­метричен, тем меньше должна быть скорость полета. Необхо­димо подобрать такую скорость, при которой поведение груза будет наиболее спокойное. Симметричные грузы больших габа­ритов на скоростях более 80 км/ч создают большое сопротивле­ние и раскачиваются, это раскачивание передается на вертолет в виде рывков. Симметричные грузы большой высоты при уве-

личении скорости начинают вращаться. Это вращение не вли­яет на поведение вертолета. При наличии таких грузов скорость набора может быть доведена до 120 км/ч. Набор высоты с гру­зами на внешней подвеске осуществляется с включенными ка­налами крена и тангажа автопилота. После набора заданной высоты необходимо перевести вертолет в режим горизонталь­ного полета. Действия рычагами управления должны быть очень плавными и небольшими по величине, чтобы не вызвать боль­шой разбалансировки вертолета и раскачки груза.

5. Летные ограничения при наборе высоты с поступательной

Скоростью

1. Потолок вертолета при нормальном полетном весе со­
ставляет 4500' м, при максимальном весе 4000 м.

2. Максимально допустимые обороты турбокомпрессоров
101%.

3. Максимально допустимая несинхронность оборотов тур­
бокомпрессоров без срабатывания ограничителей 2%, при сра­
батывании ограничителей 3—4%.

4. Обороты несущего винта при наборе высоты на взлетном
режиме 92—93%, на номинальном режиме работы двигателей
95+2%, на переходных режимах полета 89—103% на время не
более 30 с.

Глава VI ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПОЛЕТ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Горизонтальный полет на вертолете Ми-8 осуществляется с правой коррекцией, при которой работает система автоматиче­ской стабилизации оборотов несущего винта. Управление ша­гом винта и мощностью двигателей производится только ручкой общего шага.

Как правило, установившийся режим горизонтального поле­та осуществляется включением овсех каналов автопилота. При этом происходит автоматическая стабилизация вертолета по направлению, крену, тангажу и высоте полета.

Канал высоты служит для поддержания заданной баромет­рической высоты установившегося горизонтального полета. Осо­бенность канала высоты, как и канала направления, состоит в том, что он работает только в режиме согласования и стабили­зации. В режиме управления при нажатии на кнопку фрикцио­на ручки общего шага канал высоты автоматически отключает­ся и переводится на режим согласования. Рычаг «шаг — газ» освобождается для управления пилотом. Канал высоты также можно отключить кнопкой отключения на пульте автопилота. Включается канал высоты только после балансировки вертоле­та в горизонтальном полете на высоте не ниже 50 м нажатием кнопки включения высоты на пульте управления автопилота.

Контроль работы канала высоты производится по индикато­ру нулевому и по указателю общего шага. Нормальная работа канала характеризуется выдерживанием высоты полета с точ­ностью до ±6 м, колебаниями стрелки нулевого индикатора около нейтрального положения, колебаниями стрелки указателя общего шага несущего винта и характерным подергиванием вер­толета, которое возникает при парировании возмущений автопи­лотом. Уход стрелки нулевого индикатора к (верхнему или ниж­нему упору свидетельствует о неправильной балансировке вер­толета по мощности (мощность задана больше или меньше не­обходимой). Если мощность больше необходимой, стрелка ухо-

дит к верхнему упору, если меньше необходимой — к нижнему упору. Следует изменить мощность ручкой общего шага, а за­тем опять включить канал высоты. Могут быть случаи, когда стрелка подходит к верхнему упору, и вертолет набирает высо­ту, или когда стрелка подходит к нижнему упору, и вертолет снижается. Это говорит с явно большом избытке или недостат­ке мощности.

При полетах в условиях сильной болтанки рекомендуется выключить каналы направления и высоты автопилота, чтобы из­бежать динамических нагрузок на систему управления ввиду резких перемещений исполнительных штоков гидроусилителей. В режиме горизонтального полета, как и при любом другом режиме полета с поступательной скоростью (набор высоты, сни­жение с работающими двигателями и на режиме авторотации), вертолет Ми-8 может получать перегрузки как от маневров, так и от порывов ветра при полете в неспокойной атмосфере. Максимальная перегрузка в полете может действовать лишь по вертикальной оси У, по которой действует сила тяги винта. Экс­плуатационная перегрузка по этой оси определяется по следую­щей формуле:

Т

У О

Максимальная перегрузка может быть получена при ма­неврах при полете на экономической скорости, на кото­рой максимальный избыток мощности и достаточно большой за­пас кинетической энергии. Тяга может быть увеличена путем увеличения угла атаки несущего винта ручкой циклического шага и общего шага несущего винта ручкой «шаг — газ». Вели­чина перегрузки будет зависеть от относительной скорости по­лета, величины максимального значения коэффициента подъ­емной силы, плотности воздуха, числа оборотов несущего винта, веса вертолета, и определяется по специальной формуле, кото­рая здесь не приводится. Так, например, при полете на скорости 120 км/ч над уровнем моря у вертолета Ми-8 можно маневром двумя ручками управления получить перегрузку, равную 3.

Обычно максимальная перегрузка от характера криволиней­ного движения в полетных случаях задается нормами прочно­сти. Для всех вертолетов, в том числе и для вертолета Ми-8, максимальная эксплуатационная перегрузка берется в пределах #тах =2,5—4. Для 1вертолето1в-кранов п^э_тах ⁼⁼2,5. Коэффициент безопасности (запас прочности) устанавливается /=1,5. Мини­мальная перегрузка принимается равной Птт⁼— 0,5.

Перегрузка при полете в неспокойной атмосфере определя­ется по следующей формуле: п^э= 1±:Ап^э,

где Ап^э — приращение перегрузки от порыва вертикального ветра. При порыве вверх знак берется положительный, при по­рыве вниз — отрицательный.

Приращение перегрузки при полете с поступательной скоро­стью в неспокойной атмосфере зависит от плотности воздуха, характера изменения коэффициента подъемной силы, от углов атаки лопастей, скорости полета вертолета, скорости вертикаль­ного порыва ветра, коэффициента заполнения несущего винта, градиента нарастания скорости порыва, удельной нагрузки на ометаемую площадь и определяется по специальной формуле, которая здесь не приводится. Так, например, при полете на ско­рости, соответствующей М = 0,15 при вертикальном порыве вет­ра вверх со скоростью 15 м/с у вертолета Ми-8 возникает пе­регрузка около 1.9.

Виражи и развороты в горизонтальной плоскости на вертоле­те Ми-8 выполняются с включенными каналами автопилота (кроме канала направления). Методика выполнения их такая же, как и без автопилота. Выключение канала направления можно осуществлять кнопкой на пульте автопилота или поста­новкой ног на педали. Выполнение виража или разворота без выключения канала направления приводит к сильному сколь­жению, ввиду стремления вертолета удержать заданный курс при освобожденных педалях. При выполнении виражей и дли­тельных разворотов с углом крена более 5° при включенном ав­топилоте для обеспечения стабилизации нужного крена необ-,ходимо крен задавать ручкой центровки крена,установленной на пульте управления автопилота.

При разворотах и виражах несущий и хвостовой винты яв­ляются мощными гироскопами. Гироскопические моменты их па­рируются автопилотом или пилотом соответствующими движени­ями рычагов управления. Роторы турбин двигателей также явля­ются гироскопами. Их моменты конструктивно не уравновешива­ются, кроме того, что подкосы двигателей ставятся на амортиза­торах для обеспечения прочности вообще, в том числе и за счет действий гиромоментов.

На вертолете Ми-8, как и на любом другом вертолете и са­молете, пилот пользуется следующими скоростями: приборной, индикаторной, истинной воздушной и путевой. Приборная ско­рость имеет большое практическое значение, так как все летные ограничения по скоростям и пилотирование вертолетом на всех установившихся и переходных режимах полета производятся только по этой скорости¹.

Для перехода от приборной скорости к индикаторной у зем­ли необходимо учесть погрешности прибора на неточность его механизмов (инструментальную поправку) и влияние вертоле­та на неточность восприятия статического давления в ПВД (аэ­родинамическую поправку):

¹ Без учета маневров у земли и наличия указателя путевой скорости ДИВ-1.

Для учета инструментальной поправки в кабине пилотов выве^ шивается график, построенный в лаборатории. Аэродинамиче­ская поправка учитывается йо тарировочному графику указате­ля скорости вертолета Ми-8, полученному при помощи летных испытаний на мерной базе (рис, 59).

Такой график для вертолета Ми-8 приведен и в руководстве по летной эксплуатации. Как видно по графику, погрешность на

 

 

 

 

 

 

250
				/
200					/
		/
150				/
		/
100
50	>	/

установку ПВД крайне мала: лишь на скоростях ниже 150 км/ч прибор занижает показания ско­рости на незначительную вели­чину. Индикаторная скорость из­меняется в зависимости от вы­соты ввиду изменения плотности воздуха и числа М, что приводит к изменению сжимаемости воз­духа. Поправка индикаторной скорости на. сжимаемость (Уг —

= Угз + 'бУ_Ст)- ПРОИЗВОДИТСЯ ПО

0. 50 100 150 '200 Упр, км/ч Рис. 59. Тарировочный график указателя скорости вертолета Ми-8

специальным номограммам или по аэронавигационной линейке. Поправка на сжимаемость при давлении ниже 760 мм рт. ст. всегда имеет отрицательное зна­чение. Это значит, что идеальный прибор с подъемом на высоту

показывает завышенную скорость. Для вертолета Ми-8 ввиду малой скорости полета поправка на сжимаемость не произво­дится: тарировочный график на аэродинамическую поправку 1^гз⁼⁼/(^пр) принимается справедливым для всех высот и тем­ператур.

Для перехода от индикаторной скорости к истинной воздуш­ной скорости и наоборот пользуются известной инженерной формулой:

7 V,

где Д = рц/()о⁼⁼О,379 Р/Т (относительная плотность воздуха).

Практически истинная скорость определяется по крейсерским графикам, аэронавигационной линейке или указывается в руко­водстве по летной эксплуатации. Для вертолета Ми-8 крейсер­ские графики не применяются.

Путевая скорость в зависимости от истинной воздушной ско­рости, скорости и направления ветра определяется решением тре­угольника скоростей, а практически определяется по аэронави­гационной линейке НЛ-10.

§ 2. СХЕМА СИЛ И МОМЕНТОВ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ВЕРТОЛЕТ

В горизонтальном полете на вертолет действуют следующие силы и моменты (рис. 60): аэродинамическая сила несущего винта #, тяга рулевого (винта Г_р<в, вредное сопротивление верто­лета X, (вес вертолета О, реактивный момент несущего винта Мр.н.в, путевой момент рулевого винта М_уфтВ, продольный момент

 

Рис. 60. Схема сил и моментов, действующих на вертолет Ми-8 в горизонтальном полете (ба­лансировка с правым креном)

аэродинамической силы винта (пикирующий), продольный мо­мент стабилизатора, продольный реактивный момент рулевого винта, продольный момент втулки М₂._вт, поперечный момент втулки Мос.вт, поперечный момент боковой силы 5 и поперечный момент рулевого винта.

В связанной системе координат аэродинамическая сила не­сущего винта раскладывается на три составляющие: тягу винта Т, продольную силу Н и боковую силу 5. В скоростной (поточ­ной) системе координат тягу винта можно разложить на Т_у — вертикальную составляющую и Т_х — горизонтальную состав­ляющую. Сила Ту является подъемной силой, а Т_х — тянущей. Продольная сила Н в этой же системе координат раскладыва­ется на Ну и Н_х. Тяга рулевого винта в горизонтальном поле­те всегда направлена влево.

В режиме горизонтального полета, как и при наборе высо­ты с поступательной скоростью, вертолет Ми-8 может баланси­роваться или с правым креном за счет действия в эту сторону инерционного момента втулки М_х<вт или с левым скольжением, но без крена (на рис. 60 скольжение не показано). Крен и скольжение по величине будут меньше, чем в режиме набора высоты ввиду меньшей мощности в горизонтальном полете по сравнению с мощностью в наборе высоты. При наличии крена сила веса О в поперечной плоскости раскладывается на состав­ляющие О_у и О_х.

В режиме установившегося горизонтального полета должны быть соблюдены следующие условия равновесия сил и момен­тов. Для прямолинейного полета в горизонтальной плоскости необходимо, чтобы силы Т_у и Н_у уравновешивали вес вер­толета О: Т_у + Ну=О.

Для равномерного полета необходимо, чтобы тянущая сила уравновешивала вредное сопротивление вертолета X и горизон­тальную составляющую продольной силы Н_х: Т_Х=Х + Н_Х.

Для соблюдения продольного равновесия необходимо, чтобы сумма всех продольных моментов была равна нулю.

Для соблюдения путевого равновесия реактивный момент несущего винта должен быть уравновешен путевым моментом рулевого винта.

Для соблюдения поперечного равновесия без скольжения с правым креном необходимо, чтобы геометрическая сумма попе­речных моментов была равна нулю, а тяга рулевого винта урав­новешивалась боковой силой 5 и составляющей веса О_х: Г_р._в = = 8+0_г. Если же вертолет балансируется без крена, а с левым скольжением (на рис. 60 не показано), тогда для поперечной балансировки необходимо, чтобы тяга рулевого винта уравно­вешивалась боковой силой 5 несущего винта и боковой силой фюзеляжа (З*, (возникающей за счет левого скольжения: Гр_В =

В полете пилот добивается установившегося горизонтально­го полета и его балансировки, а значит, соблюдения указанных уравнений, действуя всеми рычагами управления, руководст­вуясь показаниями приборов и положением вертолета относи­тельно естественного горизонта.