Вертолёт, 2005 № 02 - [19]

Шрифт
Интервал

Ввод в разворот одновинтового аппарата, с точки зрения действия моментов от аэродинамических и гироскопических сил, более сложен, так как вертолет одновременно вращается относительно осей X и Y. Рассмотрим их действие, например, при вводе Ми-24 в правый разворот.

На вводе в разворот вектор угловой скорости ω совпадает с осью X. Под действием гироскопического момента от НВ возникает кабрирующий момент, одновременно от действия гироскопического момента РВ — разворачивающий момент влево. В процессе выполнения разворота вертолет вращается также и относительно оси Y. Под действием гироскопического момента от двигателей возникает кабрирующий момент, а от гироскопического момента РВ — кренящий момент вправо.


Рис. 1. Схема векторов угловых скоростей вращения роторов и вертолета Ми-24 на выводе из пикирования


По изложенной методике можно определить проявление дестабилизирующего воздействия на одновинтовой вертолет аэродинамических и гироскопических сил в процессе выполнения и других элементов маневрирования. Неуравновешенные разворачивающие и кренящие моменты, моменты на кабрирование и пикирование при выполнении наиболее распространенных эволюций вертолета Ми-24 представлены в табл. 1.

При выполнении ряда элементов пилотажа режим работы двигателей может изменяться от взлетного до малого газа. Это, в свою очередь, приводит к существенному изменению реактивных моментов от НВ и РВ, которые оказываются также неуравновешенными. Пилоту одновинтового вертолета эту особенность необходимо хорошо знать и своевременно парировать ее отрицательное проявление.

Так, при выводе из пикирования и вводе в горку частота вращения НВ возрастает. Система автоматического регулирования работы двигателей, стремясь поддержать частоту вращения НВ постоянной, переводит двигатели на пониженные режимы. Реактивный момент от НВ уменьшается, а тяга РВ возрастает за счет увеличившейся частоты его вращения. В связи с этим вертолет стремится развернуться вправо и накрениться влево. Возросшая частота вращения НВ в процессе выполнения маневра еще больше увеличивает кренящий гироскопический момент влево. Если разворачивающие моменты стремятся компенсировать друг друга, то кренящий момент влево будет представлять собой сумму моментов от действия аэродинамических, кориолисовых и гироскопических сил.

Ввод в правый разворот, для примера, сопровождается увеличением общего шага НВ, мощности двигателей и реактивного момента от НВ, который складывается с гироскопическим моментом от РВ, что противодействует развороту. Для парирования их «паразитного» суммарного воздействия пилот вынужден отклонять правую педаль на большую величину. Это приводит к увеличенным углам установки лопастей РВ и более высокой его тяге, которая, в свою очередь, препятствует крену вертолета вправо.

С увеличением реактивного момента от РВ появляется пикирующий момент, который становится тем больше, чем больше крен при вводе в разворот. Если вертолет входит в разворот с креном примерно до 30° («блинчиком»), то угловые скорости его вращения относительно связанных осей невелики. В результате кренящий, разворачивающий и кабрирующий моменты от гироскопических и кориолисовых сил практически компенсируются реактивными моментами от НВ, РВ и от увеличивающейся тяги РВ.


Табл. 1. Разворачивающие и кренящие моменты, моменты на кабрирование и пикирование при выполнении наиболее распространенных эволюций вертолета Ми-24
Наименование маневраМомент от аэродинамических сил на НВМомент от сил Кориолиса на НВГироскопический момент
относительно оси Xотносительно оси Yотносительно оси Z
крен влевокрен вправокрен влевокрен вправокабрированиепикированиекрен влевокрен вправоразворот влеворазворот вправокабрированиепикирование
Вывод из пикирования, ввод в горку+-+---от НВ +-от двиг. +---
Вывод из пикирования, вывод из горки>-+>-+>->->-от НВ +>-от двиг. +>->-
Ввод в правый разворот----+-от РВ +от РВ +-от НВ +-
от двиг. +
Правый вираж>->->->->->-от РВ +>->-от двиг. +>-
Ввод в левый разворот-----+от РВ +--от РВ +-от НВ +
от двиг. +
Левый вираж-----.от РВ +----от двиг. +

Если вертолет вводится в разворот энергично с большим креном, то сначала, по мере увеличения угловых скоростей его вращения, кабрирующий и кренящий моменты от гироскопических сил возрастают, достигают максимальных значений, а затем, к завершению крена, уменьшаются до нуля. Одновременно с увеличением крена растут реактивные моменты от НВ и РВ, а также тяга РВ. В конце ввода в разворот вертолет стремится войти в пикирование и выйти из крена.

В левый разворот вертолет входит «охотнее», так как момент от тяги РВ совпадает с кренящим гироскопическим моментом влево. Пикирующий момент от действия гироскопических сил складывается с пикирующим моментом, возникающим из-за увеличения реактивного момента РВ. В конце ввода в левый разворот, когда угловое вращение вертолета прекращается, остается только пикирующий момент от действия реактивного момента РВ. Но он меньше по величине, чем на правом развороте.

Различное поведение вертолета при выполнении правых и левых разворотов, а также пространственных маневров с их использованием обусловлено наличием НВ и РВ — источников асимметрии одновинтового вертолета. Чем энергичнее маневрирование, тем существеннее разница в поведении аппарата.


Еще от автора Журнал «Вертолёт»
Вертолёт, 2010 № 04, 2011 № 01

Российский информационный технический журнал.


Вертолёт, 2000 № 03

Российский информационный технический журнал.


Вертолёт, 2006 № 04

Российский информационный технический журнал.


Вертолёт, 2005 № 03

Российский информационный технический журнал.


Вертолёт, 2004 № 01

Российский информационный технический журнал.


Вертолёт, 2011 № 02

Российский информационный технический журнал.


Рекомендуем почитать
Взлёт, 2013 № 11

Российский информационный технический журнал.


Messerschmitt Bf 109. Часть 4

Продолжение выпуска № 60. Разные "Густавы".


Messerschmitt Bf 109. Часть 1

Истребитель Messerschmitt Me 109, вместе с английским истребителем «Spitfire», был одним из двух первых революционных европейских истребителей. По меркам 1935 года истребитель представлял собой из ряда вон выходящую конструкцию: тяжелый, скоростной, с закрытой кабиной, с убирающимся шасси, моноплан с малой площадью крыла и т. д. Стремительное развитие истребительной авиации во второй половине 30-х годов XX века показал, что все новаторские решения, примененные на Me 109, «попали в яблочко». Хотя к 1941 году истребитель уже должен был закончить свою карьеру, в 1942 году неожиданно удалось вскрыть новые потенциальные возможности машины и реанимировать ее.


Асы люфтваффе. Пилоты Fw 190 на Западном фронте

Первую информацию о появлении в воздухе немецкого истребителя нового типа командование RAF почерпнуло из рапортов своих летчиков-истребителей. В сентябре 1941 г. многие пилоты стали докладывать о столкновениях с одномоторными самолетами, оснащенными двигателями воздушного охлаждения. Летчики ошибочно идентифицировали их как французские истребители Блок-151 или американские Кертисс «Хок-75». Привыкнув к преимуществу своих истребителей, англичане не могли поверить, что на вооружении люфтваффе может появится самолет лучший, чем истребители RAF.Сомнения окончательно рассеялись 13 октября 1941 г.


Асы Люфтваффе. Пилоты Bf 109 на Средиземноморье

Краткие очерки о наиболее успешных асах Германии на Средиземноморье (в основном Северная Африка и Италия) Второй мировой войныПрим.: Полный комплект иллюстраций, расположенных как в печатном издании, подписи к иллюстрациям текстом.


История Авиации 2004 06

Авиационно-исторический журнал, техническое обозрение.