Центровка и загрузка вертолета

Центровка вертолета определяется положением его центра тяжести в связанной системе координат. Для вертолета Ми-8 за начало координат принята точка пересечения оси вала несу­щего винта с плоскостью вращения. Схема координатных осей для отсчета центровки вертолета Ми-8 дана на рис. 90.

При всех вариантах загрузки вертолета центр тяжести его

-у

Рис. 90. Схема осей координат для отсчета центровки вертолета Ми-8

может перемещаться в больших пределах по про­дольной оси X, что суще­ственно влияет на балан­сировку и управляемость вертолета. По вертикаль­ной оси V возможность перемещения центра тя­жести ограничена и почти не влияет на баланси­ровку и управляемость, поэтому в практике за та­ким перемещением не следят. Поперечная центровка у верто­лета Ми-8 также не рассчитывается, но учитывая большую ши­рину кабины, установлен определенный порядок размещения гру­зов и пассажиров. Проверяется поперечная центровка на режиме висения по положению ручки циклического шага в поперечном направлении.

Продольная центровка вертолета существенно влияет на продольную балансировку и управляемость, изменяя в больших пределах потребные отклонения кольца автомата перекоса и ручки циклического шага в продольном направлении. Эти от­клонения становятся большими особенно на висении и на боль­ших скоростях полета. Может возникнуть недостаток запаса управления для выполнения желаемого режима полета, особен-

но при нарушении пределов допустимых центровок. Продольная центровка вертолета приобретает большое практическое значе­ние, так как ее величина изменяется от характера загрузки вертолета.

Диапазон допустимых эксплуатационных предельных цен­тровок обусловливается величиной отклонения кольца автомата перекоса в продольном направлении, условий компоновки, раз­мещения оборудования и поэтому устанавливается строго опре­деленным для каждого типа и варианта вертолета. Исходя из условий компоновки, размещения несъемного оборудования и всех вариантов загрузки для вертолета Ми-8 даны следующие эксплуатационные допустимые центровки загруженного верто­лета: для всех вариантов вертолетов Ми-8Т и Ми-8П предельно передняя центровка Х_т = 0,37 м, предельно задняя Х_т = —0,08 м.

Веса пустых вертолетов с полным оборудованием (неизме­няемая часть) и их центровки будут следующие: транспортный вертолет Ми-8Т — вес 6977 кг, центровка Х_т = 0,11 м; пассажир­ский вертолет Ми-8П — вес 7006 кг, центровка Х_т = 0,05 м. При установке на вертолет лыжного шасси вес пустого вертолета увеличивается на 164,5 кг, центр тяжести пустого вертолета сме­щается ©перед на 20 мм. Вес и центровку пустого конкретного экземпляра вертолета необходимо брать из формуляра.

При эксплуатации вертолета необходимо строго соблюдать пределы допустимых эксплуатационных продольных центровок. Если при загрузке вертолета центровка выйдет за пределы до­пустимой, то запас управления окажется недостаточным для установления желаемого режима полета или маневра. Особен­но отрицательно сказывается нарушение центровки при выпол­нении вертикальных режимов полета и при полете на больших скоростях.

Величина допустимых эксплуатационных центровок для вер­толета Ми-8 выбрана из расчета, чтобы был достаточный запас продольного управления для выполнения всех режимов полета по отклонению ручкой циклического шага в продольном на­правлении или по отклонению кольца автомата перекоса в том же направлении с 20%-ным запасом от половины их полного отклонения. Это значит, что даже при перемещении назад со скоростью 10 км/ч с попутным ветром до 5 м/с при предельно передней центровке остается запас хода ручки или отклонения кольца автомата перекоса на себя до упора 20% от половины их полного отклонения в продольном направлении. Такой же запас будет при максимальной скорости полета с предельно задней центровкой. Имеющийся запас продольного управления у вертолета Ми-8 гарантирует возможность безопасного пило­тирования на всех режимах полета, в том числе и в условиях турбулентной* атмосферы, что подтверждено неоднократными летными испытаниями и многолетней практикой летной экс­плуатации.

Для соблюдения допустимых эксплуатационных центровок топливные емкости размещены на вертолете так, что их центры тяжести расположены близко к оси вала несущего винта, при­чем центр тяжести расходного бака — за осью вала несущего винта, а подвесных баков — впереди оси вала. Центр тяжести дополнительных баков расположен на оси вала несущего винта, и изменение количества топлива в этих баках на центровку вер­толета не влияет. Различные варианты заправки топливом и его

Переднее ₁

откидное

сиденье

Гардеробу багажник

Ряды кресел

Рис. 91. Схема расположения сидений в пассажирском варианте вертолета Ми-ЭД

5*сход во время ^полета незначительно изменяют центровку вер­толета, причем лри заправке расходного бака центр тяжести перемещается назад, а при заправке подвесных баков — вперед; при расходе топлива изменение положения центра тяжести про­исходит в о брдтжши пор я дк&. Например, при полнои^выработке «в»лолёте' «топлива из подвесных баков (1104 кг) центровка вер­толета смещается вперед всего на 10 мм при предельно перед­ней начальной центровке 370 мм и назад на 25 мм при предель­но задней начальной центровке (30 мм).

Транспортный вариант вертолета может быть легко переобо­рудован для перевозки пассажиров на жестких откидных си­деньях (десантный вариант), для перевозки лежачих больных (санитарный вариант), для перевозки грузов на внешней под­веске и для перегонки с дополнительными топливными одним или двумя баками внутри кабины. Пассажирский вариант вер­толета также может быть переоборудован в транспортный для перевозки грузов внутри кабины, санитарный, для перевозки грузов на внешней подвеске и для перегонки с дополнительны­ми топливными одним или двумя баками внутри кабины.

Для сохранения центровки в допустимых пределах размеще­ние грузов, пассажиров и лежачих больных в различных вари­антах вертолета Ми-8 производится в строго определенном установленном порядке.

Для обеспечения допустимых эксплуатационных центровок при неполном комплекте пассажиров в пассажирском варианте вертолета Ми-8П следует размещать их в такой последователь-

ности по рядам: 1 ряд, 2 ряд, 5 ряд, 4 ряд, 6 ряд, 3 ряд, 7 ряд, 8 ряд (рис. 91). При указанном порядке размеще­ния пассажиров и при любом количестве топлива в топливной системе центровка не выходит из допустимых пределов Х_т = = 0,37ч—0,08 м, но численное ее значение будет неизвестно.

Для точного определения центровки в любом варианте за­грузки и заправки топлива для пассажирского варианта верто­лета Ми-8П создан центровочный график (рис. 92). Методика определения центровки по графику такая же, как и для верто­лета Ми-4, поэтому она здесь не приводится.

Предельно передняя центровка у пассажирского варианта вертолета Ми-8П получена при общем полетном весе 8046 кг и следующем варианте загрузки: снята часть отопления, установ­лен кондиционер, экипаж (3 человека) на своих местах, топли­во в расходном баке 70 кг, три пассажира на первом ряду си­дений и на откидном переднем сиденье. При этом варианте за­грузки центровка составила Х_т = 0,25 м.

Предельная задняя центровка у этого варианта вертолета получена при общем весе 10506 кг и следующем варианте за­грузки: два пилота на своих местах, бортмеханик в конце пас­сажирской кабины, масла 50 кг, топлива в расходном баке 346 кг, пассажиров 28, багаж в багажнике 420 кг, пальто пас­сажиров в гардеробе 30 кг. При этом получена центровка Х_т = —0,03 м.

При переоборудовании пассажирского варианта вертолета Ми-8П в транспортный для транспортировки мелких грузов внутри кабины при загрузке необходимо руководствоваться трафаретом, нанесенным на полу пассажирской кабины (рис. 93). Трафарет представляет собой ряд стрелок красного цвета, нанесенных на полу кабины впереди оси вала несущего винта с надписями от «4 т» у первой стрелки до «0,3 т» у последней стрелки в районе первого шпангоута; и стрелок синего цвета, расположенных за осью вала с надписью от «4 т» до «0,3 т» у шпангоута № 13. Грузы необходимо размещать так, чтобы об­щий их центр тяжести находился между красными и синими стрелками, соответствующими общему весу груза. При таком размещении грузов и при любом количестве топлива в топлив­ной системе центровка не выходит из (Пределов допустимого для этого варианта вертолета Х_т = 0,37ч—0,08 м.

При переоборудовании транспортного варианта вертолета Ми-8П в санитарный вариант для перевозки лежачих больных установлена следующая последовательность размещения при наличии больных меньше 12: первая очередь — 3 человека сза­ди по правому борту, вторая очередь — 3 человека спереди по левому борту, третья очередь — 3 человека сзади по левому борту, четвертая очередь — 3 человека спереди по правому бор­ту. Например,*требуется разместить только 7 больных. Трех больных размещают сзади по правому борту, трех больных —

7400

На центробку не влияет

Рис. 92, Центровочный график пассажирского варианта вертолета Ми-8П

Центровка пустого вертолета, ми

300 260 220 180 ПО 100 60 20 0-20 -60

 

-60 -100

-20

Предельно задняя центроВка-Ь

1200

Центробка вертолета на взлете 0 360 320 280 24-0 200

Предельна передняя центробка-370мм

или 5 полете₇ мм

160 120 80 40 10

спереди по левому борту и одного — сзади по левому борту. При указанной последовательности размещение больных при любом количестве топлива в топливной системе и при переме­щении медработника по всей кабине центровка вертолета не выходит из пределов допустимых Х_т = 0,37ч—0,08 м. При пере­возке больных на носилках в пассажирском варианте вертоле­тов последовательность размещения больных произвольная.

Вид сверху на грузобой пол
тКрасный ^Голубой

Н.П

 

Рис. 93. Схема разметки на полу кабины пассажирского варианта верто­лета Ми-8П

Предельно передняя эксплуатационная центровка близко к Х_т = 0,37 м получается у этого варианта вертолета лишь при следующем варианте загрузки: частично снято отопление, уста­новлен кондиционер, установлена стрела, два пилота, бортмеха­ник и медработник у стрелы, полная заправка маслом, 11 боль­ных (без переднего по правому борту), питьевая вода, груз 200 кг на стреле, топлива 70 кг в расходном баке.

При транспортировке грузов на внешней подвеске у пасса­
жирского варианта вертолета Ми-8П центровка не выходит из
пределов, допустимых Х_т = 0,37ч 0,08 м, так как подвесная си­
стема находится близко к центру тяжести вертолета. При этом
максимально допустимый взлетный вес установлен 11000 кг, а
максимальный «вес груза на подвеске не более 2500 кг.

При переоборудовании пассажирского „варианта вертолета Ми-8П в транспортный с увеличенной дальностью полета внут­ри кабины ставится дополнительно один или два бака. Топливо,

размещенное в дополнительных баках, на центровку не влияет независимо от количества топлива в них. Поэтому при расчете центровки топливо в дополнительных баках не принимается во внимание.

Для соблюдения допустимых пределов центровок транспорт­ного варианта вертолета Ми-8Т при загрузке необходимо пользо­ваться трафаретом на правом борту грузовой кабины (рис. 94).

Вид на прабый борт Строительная горизонталь

н.п

Линия пола грузовой кабины

Рис. 94. Схема разметки на правом борту грузовой кабины вертолета

Ми-8Т

Трафарет представляет собой ряд синих стрелок, располо­женных впереди оси вала с отметкой «4 т» у первой стрелки впереди оси вала до «0,3 т» у последней стрелки между шпан­гоутами № 5 и 6 фюзеляжа и ряда красных стрелок позади оси вала с отметками, начиная с «4 т» у первой стрелки за осью вала до «0,5 т» у последней стрелки между шпангоутами № 12 и 13 фюзеляжа. Грузы необходимо размещать так, чтобы их об­щий центр тяжести располагался между синей и красной стрел­ками, соответствующими суммарному весу грузов. Тогда при любом варианте заправки топливом центровка вертолета не выйдет из пределов, допустимых Х_т = 0,37ч—0,08 м.

Для точного определения центровки при любом варианте за­грузки и заправки топливом для этого варианта вертолета создан центровочный график (рис. 95). При пользовании этим графи­ком грузы необходимо ориентировать относительно отметок рас-

стояний от первого шпангоута фюзеляжа, нанесенных на левом борту фюзеляжа внизу с оцифровками через каждые полметра, начиная от 0,5 до 5,5 м.

Предельно передняя эксплуатационная центровка у транс-

пи

 

оси щп. N1

0,5

Ь

Хц.тШШГ мальн.

вес

100

О 0 51015

Центровка пустой

машины_?мм

6700 6900: 7100: 7300-

ШШ 23 4567 8 V 360 260 2^0 160 80

/ШИПИ

-100 кг

' 320 260 2Ь0 200160120 80

-20 -ВО

1,0

-100КГ

1,5

2,0

100

100 КГ

I I <» I»

· 700КГ

I I М I I ‘ ‘ ‘ * ‘ ‘ ⁸ ‘ ‘ ‘

М | III

 

 

\ И1±,1Ц! I? Л I! 811!!П I! П! I

3,5

100

-100 кг

I II Щ.-И-Ц

На центровку не бмияет

-юокг

Г111)М1111111 III ШПИНКНН»1Ш1.15 5П! \ \

111 и 111111 м I м I м II м I,,»»^.ил^^., ^^^^^^_^^^I ^^^лx^^^^^I и, I
----- -*~100КГ

 

5,5

100

I» | 11м и.

 

пилоты г человека

дорттхт

врасхф

номдакс

В

нь/хбанок

Масло

180

90

346

7/04

70

лчел

· 7чел

| I I I I I I II

· 100КГ

-70 К Г

 

Взлетный 8ес_; кг

12000

пооо

400 360 320 2В0 2*0 200 160 120 ВО 40 20

ччч чуу уггг

^Предельно- передняя центровка

Предельно-задняя^

центробка

Рис. 95. Центровочный график транспортного варианта вертолета

Ми-8Т

портного варианта вертолета Ми-8Т получена при полетном весе 11 433 кг при следующем варианте загрузки: 3 человека экипажа на своих местах, масло — 70 кг, топливо ъ расходном баке — 70 кг, лебедка с полным комплектом — 39 кг, кислородное обо­рудование— 19 кг, груз — 4000 кг на передней отметке. При

этом получена центровка Х_т = 0,322 м. Еще более передняя цент­ровка Х_т = 0,376 м получается у этого варианта вертолета с ве­сом 11 640 кг при наличии стрелы и груза на ней 200 кг, наличии топлива в расходном баке — 200 кг (бортмеханик находится у стрелы).

Предельно задняя центровка получена у транспортного вер­толета весом 7980 кг при следующем варианте загрузки: 2 пило­та на своих местах, бортмеханик в конце грузовой кабины, мас­ла 60 кг, топлива в расходном баке 346 кг, лебедка с управле-

Сиденье бортмеханика \

 

Рис. 96. Нумерация сидений транспортного вер­толета Ми-8Т

нием и тросом 39 кг, груз 300 кг на задней отметке. Центровка при этом получена Х_Т = 0,005 м. Допустимая же задняя центровка Х_т= —0,08 м.

При перевозке пассажиров на откидных жестких сиденьях по бортам кабины, для соблюдения допустимых эксплуатаци­онных центровок необходимо пассажиров размещать строго в соответствии с номерами сидений (рис. 96).

При транспортировке грузов на внешней подвеске и в пере­гоночном варианте с дополнительными топливными баками в транспортном варианте вертолета Ми-8Т центровка также не выходит из допустимых пределов, как и у пассажирского вари­анта вертолета Ми-8П, при любом варианте заправки топливом — #_т = 0,37ч—0,08 м.

При смешанной транспортировке грузов внутри кабины и на внешней подвеске, как для транспортного, так и для пассажир­ского вариантов, вес (вертолета не должен превышать 11000 кг. При такой транспортировке грузы 'внутри кабины разме­щать так, чтобы они создали центровку вертолету ^ = 0,1 ±0,01 м без учета груза на внешней подвеске. Тогда при любом вариан­те заправки топливом и его расходе центровка вертолета будет находиться в оптимальны пределах. Суммарная загрузка не должна превышать 3000 кг.

Центровка вертолета Ми-8 в поперечном направлении, как правило, не рассчитывается, но грузы необходимо размещать симметрично относительно продольной оси вертолета. Если это­го достичь невозможно, то разрешается смещать грузы в сторо-

ну так, чтобы поперечный момент груза не превышал 900 кгс-м. Перед вылетом экипаж должен определить точную центров­ку для взлета, а также для посадки. Это он может сделать, поль­зуясь центровочными графиками отдельно для транспортного и пассажирского вариантов вертолета Ми-8 (см. рис. 92 и 95). Но указанные центровочные графики дают возможность определить точную центровку из множества вариантов загрузки вертолетов лишь для двух вариантов: при перевозке пассажиров в пасса­жирском варианте Ми-8П и при транспортировке грузов в транс­портном варианте Л1и-8Т. Указанные центровочные графики не дают возможность быстро определить точную центровку при следующих вариантах загрузки вертолетов:

— при транспортировке грузов в пассажирском варианте
Ми-8П;

-при перевозке пассажиров в транспортном варианте вер­толета Ми-8Т (десантный вариант);

— при перевозке больных в санитарном варианте вертолетов
Ми-8П и Ми-8Т;

— лри транспортировке грузов на внешней подвеске на вер­толетах Ми-8П и Ми-8Т.

Задача конструкторов к имеющейся методике по быстрому и точному определению центровки по центровочным графикам разработать дополнительную методику, чтобы дать возможность экипажам при любом варианте загрузки вертолетов Ми-8Т и Ми-8П быстро и точно определять центровку.

В случаях крайней необходимости центровка может быть определена методом простейшего расчета по следующей форму­ле:

где ИМ — сумма моментов весов пустого вертолета, постоянного и переменного оборудования и грузов относительно оси вала не­сущего винта; О_взл — взлетный вес вертолета.

Для определения суммарного момента веса всего вертолета относительно оси вала несущего винта ИМ необходимо в первую очередь знать вес и центровку пустого вертолета, которые берут­ся из формуляра данного экземпляра вертолета, если же этих данных нет в формуляре, то можно воспользоваться общими данными: вес пустого пассажирского (варианта вертолета 7006 кг, транспортного — 6977 кг, центровка их соответственно +0,05 м и +0,11 м. Затем определяется момент пустого вертолета относи­тельно оси вала несущего (винта по следующей формуле:

м_п= о_пх_т._п.

После этогб необходимо определить сумму моментов весов постоянного и переменного оборудования относительно оси ва­ла несущего винта. Для этого вес и расстояние оборудования до

оси вала несущего ВИНТ! берутся из таблиц, помещенных в опи­сании вертолета или в руководстве по летной эксплуатации вер­толета Ми-8. Затем определяются моменты от грузов или пасса­жиров, размещенных в кабине, умножается вес груза на расстоя­ние до оси вала несущего винта.

Сложив моменты относительно оси вала несущего вибтсГ пустого вертолета, оборудования, грузов и пассажиров, определя­ем центровку вертолета по приведенной выше формуле.

Окончательно продольная и поперечная центровки проверя­ются на режиме висения по.положению ручки циклического шага! в продольном и поперечном направлениях. Если ручка отклоне­на на себя от нейтрального положения на ¼—1/2.полного ее хода в этом направлении и вправо на величину около ¼ полного хода, то продольная и поперечная центровки не выходят из до­пустимых пределов.

В дальнейшем центровка будет определяться на режиме ви­сения и других режимах полета.по визуальному указателю поло­жения ручки циклического шага, который будет устанавливать­ся на приборных досках пилотов.

БАЛАНСИРОВКА

1. Продольная балансировка

Для рассмотрения балансировки, управляемости и устойчи­вости вертолета Ми-8 принята левая система координат с нача­лом в центре тяжести вертолета.

6ращения НЛ

у Рис. 97. Силы и моменты, действующие мент стабилизатора. Мо-

на вертолет Ми-8 в продольной плоско­сти в поступательном полете (продоль­ная балансировка)

мент тяги несущего винта является пикирующим при

Для выяснения условий продольной балансировки рассмот­рим продольные моменты, действующие на вертолет Ми-8 (рис. 97). На вертолет в любом режиме полета действуют сле­дующие продольные момен­ты: момент несущего винта, состоящий из момента тяги,, ^ п момента продольной силы и у/ ' момента втулки за счет раз- ^р' носа горизонтальных шар­ниров; продольный момент рулевого винта, состоящий из реактивного момента и моментов продольной и бо­ковой сия рулевого винта; момент фюзеляжа, возника­ющий за счет обдувки встречным потоком и пото­ком от несущего винта и мо-

передней центровке (центр тяжести впереди оси вала) и кабри-рующим при задней центровке (центр тяжести позади оси вала винта), моменты продольной силы и втулки за счет разноса го­ризонтальных шарниров — кабрирующие, суммарный их мо­мент—момент несущего винта всегда на всех режимах полета— пикирующий. Суммарный момент рулевого винта на всех режи­мах полета кабрирующий. Продольный момент фюзеляжа за счет обдувки несущим винтом на режиме (висения будет боль­шой, на других режимах он мал и в расчет не принимается, на всех режимах полета он будет кабрирующим; за счет встреч­ного потока продольный момент фюзеляжа будет кабрирующим только на режиме самовращения и пикирующим на всех осталь­ных режимах полета. Суммарный момент фюзеляжа будет каб­рирующим на режиме самовращения несущего винта, на висе-нии и на малых скоростях с работающими двигателями и пики­рующим на всех остальных режимах полета. Момент стабилиза­тора в зависимости от режимов полета может быть кабрирую­щим или пикирующим. Обычно на режимах полета с работаю­щими двигателями он кабрирующий, а на режиме самовраще­ния несущего винта — пикирующий.

Условием продольной балансировки является равенство пики­рующих и кабрирующих моментов, сумма всех продольных мо­ментов вокруг поперечной оси должна быть равна нулю:

Для соблюдения продольной балансировки также необходи­мо, чтобы сумма сил, действующих по продольной оси вертоле­та, была равна нулю. Условия равенства сил рассматривались при изучении режимов полета, здесь будет рассматриваться лишь равенство моментов.

В полете на всех режимах добиваются продольной баланси­ровки вертолета соответствующим отклонением кольца автомата перекоса при помощи ручки циклического шага в продольном направлении. Предельное отклонение кольца автомата перекоса вперед 7°, назад 5°30'.

Каждой скорости полета соответствует строго определенное отклонение кольца автомата перекоса в продольном направлении, оно также зависит от режимов полета вертолета, от величины центровки, угла установки стабилизатора, оборотов несущего винта, полетного веса (вертолета и высоты полета. На рис. 98 даны балансировочные кривые потребного отклонения кольца автомата перекоса в продольном направлении в зависимости от скорости полета при трех центровках: передней Х_т = 0,37 м, нор­мальной Хг = 0,22 м и задней Х_т= —0,03 м для горизонтального полета. Указанные балансировочные кривые построены по ре­зультатам летных испытаний вертолета Ми-8Т с нормальным полетным весом у земли и на высоте 200—500 м. Как видно по кривым, для горизонтального полета в диапазоне скоростей 60—

ПО км/ч балансировочные кривые почти не имеют наклона, т. е„ на этих скоростях требуется одно и то же положение автомата перекоса и ручки циклического шага для балансировки верто­лета. Следовательно, в этом диапазоне скоростей у вертолета отсутствует статическая устойчивость. Для перехода на большие скорости от режима висения до 40 км/ч и от скорости ПО км/ч и более в режиме горизонтального полета, а также и в наборе высоты требуется отклонение автомата перекоса и ручки управ­ления от себя, т. е. имеет

Предельное отклонение Аи 5° 30¹ _место прямой характер

Предельное отклонение АН -7

изменения перемещения автомата перекоса по скорости. Следовательно, на указанных скоростях полета вертолет обладает статической устойчиво­стью. Наклон балансиро­вочной кривой в районе крейсерских скоростей го­ризонтального полета со­ставляет Ах/ЛУпр^—2,1° на 100 км/ч.

Рис. 98. Изменение потребных углов откло­нения кольца автомата перекоса в продоль­ном направлении для вертолета Ми-8Т в зависимости от скорости, режимов полета и центровки вертолета

По балансировочным кривым также видно, что для перехода от горизон­тального полета в режим набора высоты требуется

отклонение автомата перекоса и ручки циклического шага от себя, так как на большем режиме работы двигателей стабили­затор обдувается большим потоком от винта и создается боль­ший кабрирующий момент, который надо компенсировать дви­жением ручки управления от себя. На рекомендуемой скорости перехода из горизонтального полета в набор высоты 120 км/ч при нормальной центровке Х_т=-0,22 м необходимо автомат пере­коса отклонить от себя на величину Л% = —0,4°.

Для перехода из горизонтального полета на режим самовра­щения несущего винта необходимо автомат перекоса отклонить на себя при любой скорости в момент перехода. На рекоменду­емой скорости перехода 140 км/ч при нормальной центровке Х_т = 0,22 м необходимо автомат.перекоса отклонить на себя на Ах = 0,55°. Необходимость такого движения автомата перекоса объясняется тем, что уменьшение мощности приводит к появле­нию пикирующих моментов, которые необходимо уравновеши­вать движением ручки управления на себя.

По балансировочным кривым также видно, что при более передней центровке необходимо автомат перекоса и ручку управ­ления отклонять назад, при более задней центровке — вперед. Это объясняется тем, что при смещении центра тяжести верто

лета назад начинают преобладать кабрирующие моменты, а при смещении вперед — пикирующие.

Влияние высоты полета, веса вертолета, оборотов несущего винта и угла установки стабилизатора на потребное отклонение автомата перекоса на рис. 98 не показано. Как показали летные испытания, чем больше высота полета, тем требуется больше отклонение автомата перекоса вперед, так как на большей вы­соте при той же скорости требуется больший индуктивный поток, который и создает кабрирующий момент, действуя на стабили­затор. Разность в потребных углах отклонения автомата пере­коса, например, на высоте, 4000 м по сравнению с высотой 500 м на скорости 100 км/ч составит Дх=1°, на скорости 200 км/ч —.2°. Чем больше вес вертолета, тем требуется больше отклоне­ние автомата перекоса от себя, так как больший вес потребует большую мощность, а увеличение мощности приведет к увели­чению кабрирующих моментов, которые необходимо парировать движением ручки от себя для сохранения скорости полета.

Увеличение оборотов несущего винта приводит к уменьшению завала конуса вращения и аэродинамической силы назад, пре­обладают пикирующие моменты, которые необходимо париро­вать выбором автомата перекоса ручкой управления на себя. Но так как у вертолета Ми-8 на всех режимах полета обороты несущего винта поддерживаются автоматически постоянными, то указанный фактор практически не влияет на потребное от­клонение автомата перекоса.

Управляемый стабилизатор уменьшает потребное отклоне­ние кольца автомата перекоса в продольном направлении, как на режимах с работающими двигателями, так и на режиме авто­ротации, тем самым увеличивает запас управления, расширяет диапазон допустимых центровок. У вертолета Ми-8 управляе­мость хорошая, запасы управления на всех режимах полета дос­таточны, поэтому появилась возможность применить неуправля­емый стабилизатор. Для стабилизатора подобраны оптимальные установочные углы, при которых будут минимальные потребные отклонения автомата перекоса на всех режимах полета. Для вертолета Ми-8 установочный угол стабилизатора избран минус 6° относительно оси хвостовой балки независимо от варианта. Выбранные углы установки стабилизатора обеспечивают в пре­дельных случаях (висение с попутным ветром и полет на мак­симальной скорости) при предельных центровках, вполне при­емлемые максимальные значения углов тангажа при достаточ­ных запасах продольного управления.

Минимальный запас управления в направлении от себя бу­дет -при максимальной скорости горизонтального полета, равной 250 км/ч по прибору при предельно задней центровке Х_т = = —0,03 м. При этом потребное отклонение автомата перекоса составит —4,85°, запас управления Ах^—2,15°, т. е. 17% от пол­ного диапазона продольного отклонения автомата перекоса.

 

		Х°		5°ЗОГЪ А.
		/,		/
		V т		/
		п		/
		■4
0тсе5я 17	Омм	/на	себя 171	7мм
200	100	/ 100 1Х}мм
				/
			/
			/ г
		/
		/7°

Рис. 99. Взаимозаменяемость углов отклонения кольца автомата перекоса и хода ручки циклического шага в продольном направлении вертолета Ми-8

Рис. 100. Изменение углов тангажа верто­лета Ми-8 в зависимости от скорости, ре­жимов полета и центровки:

а —набор высоты; б—горизонтальный полет; в—

планирование на режиме самовращения несущего

винта

Минимальный запас управления в направлении на себя будет на режиме висения с предельно передней центровкой Х_т = 0,37 м,.Потребное отклонение автомата перекоса составляет х= 1,55°, за-лас управления Ли = 3,95°, что составляет 31% от полного диа­пазона продольного отклонения автомата перекоса.

Каждому положению кольца автомата перекоса соответству­ет определенное положение ручки циклического шага (рис. 99). При нейтральном положении ручки в продольном направлении кольцо автомата перекоса имеет наклон (вперед 1°30^/. Завал кольца автомата перекоса в продольном направлении достигает­ся при регулировке продольного управления и служит для того, чтобы при средних скоростях (крейсерских) полета и средних центровках ручка циклического шага в продольном направлении занимала положение, близкое к нейтральному, наиболее удобное для пилота. При скоростях меньше крейсерской ручка будет от­клонена на себя, и запас ее хода будет достаточен даже для ви­сения при попутном ветре и при предельно передней центровке. При скорости больше средней ручка должна быть отклонена от нейтрального положения в направлении от себя.

При каждой скорости полета вертолет балансируется с оп­ределенным углом тангажа: чем больше скорость, тем меньше угол тангажа, и наоборот. На рис. 100 даны балансировочные кривые углов тангажа вертолета Ми-8Т в режиме горизонталь­ного полета, при наборе высоты и на авторотации для двух цен­тровок: предельной передней Х_т = 0,37 м и задней Х_т =—0,03 м. По балансировочным кривым видно, что чем больше скорость полета, меньше режим работы двигателей и более передняя центровка, тем меньше угол тангажа вертолета, и наоборот. Максимальный угол тангажа получен на режиме висения при предельно задн-'ей центровке и составляет 7,1°. Минимальный угол тангажа получен на режиме авторотации на скорости 200 км/ч лри предельно передней центровке и составляет минус 3,8°.

Для продольной балансировки вертолета по уплу тангажа на всех установившихся режимах полета введен канал тангажа автопилота АП-34Б. При работе его в режиме стабилизации (основной режим работы) автопилотом удерживается заданный угол тангажа с точностью ±0,5°. При этом скорость полета не сохраняется, так как автопилот балансирует вертолет не по ско­рости, а по углу тангажа. Поэтому пилоту необходимо восста­навливать заданную скорость движением ручки циклического шага в продольном направлении в соответствующую сторону. При введении в дальнейшем корректора скорости автопилота необходимость такой балансировки отпадает.

2. Поперечная балансировка

Для выяснения условий поперечной балансировки рассмотрим поперечные моменты, действующие на вертолет Ми-8 вокруг про-

дольной оси X и силы по поперечной оси. В поперечном направ­лении вертолет Ми-8 может балансироваться без скольжения, но обязательно с правым креном (рис. 101, а) или без крена, но с левым скольжением (рис. 101,6). На вертолет Ми-8 действуют следующие поперечные моменты: момент рулевого винта (Г_р._в.-/г₂), момент фюзеляжа от встречного воздушного потока (М_хф), момент несущего /винта, состоящий из момента боко­вой силы и момента втулки за счет разноса горизонтальных шар­ниров (Мхн.ц), и поперечный момент от киля за счет влияния на него рулевого винта (М_хк).

 

а) б)

Рис. 101. Поперечная балансировка вертолета Ми-8: а—с правым креном; б—с левым скольжением

Для полета без скольжения необходимо, чтобы боковые си­лы были уравновешены, т. е. чтобы 5 + Д2^г_к+2ф = Г_р._в, но для создания боковой силы необходимо аэродинамическую силу вин-га /? вместе с конусом вращения отклонить вправо, тогда по­явится инерционный момент >втулки за счет разноса горизонталь­ных шарниров (Мяв.т). Но для поперечной балансировки необхо­димо и равенство поперечных моментов:

Такое условие выполняется только при правом крене, так как плечи боковых сил Н\ и Н₂ почти равны, а вправо действует инер­ционный момент втулки за счет разноса горизонтальных шар­ниров (М_ХВтТ), который и создает правый крен. Крен вызывает составляющую веса С₂, равную О зш/. Лишь теперь будет соблюдено равенство боковых сил по поперечной оси:

У вертолета Ми-8 на режиме висения правый крен составля­ет 2,5°. С увеличением скорости горизонтального полета до эко-

номической крен уменьшается ввиду уменьшения момента втул­ки, так как уменьшается потребная мощность, уменьшается при этом и реактивный момент несущего винта, а поэтому умень­шается потребная тяга рулевого винта, и завал конуса вправо должен быть уменьшен (рис. 102, кривая 1). На экономической скорости крен составляет 1°20^/. При дальнейшем увеличении скорости крен снова увеличивается, так как потребная мощность растет. На максимальной скорости 250 км/ч крен составит 2°. На рис. 102 показаны изменения углов крена в режиме горизон­тального полета и при наборе высоты на номинальном режиме работы двигателей. В режиме набора высоты правый крен больше, чем в горизонтальном полете на всех скоростях, так как

о

50 100 150 200 Упр