Продольная балансировка вертолета

Сила для поступательного перемещения создается вследствие наклона всего вертолета в сторону движения.

При наклоне вертолета такой силой является Р_х (проекция вектора тяги Т несущего (винта на направление движения вертолета).

При планировании на режиме самовращения несущего винта силой, заставляющей вертолет перемещаться по наклонной траектории, является проекция вектора силы тяжести на траекторию планирования. Чем больше опущен нос вертолета, тем больше скорость планирования.

Следовательно, в моторном полете (в наборе высоты или в горизонтальном полете) и при планировании на режиме самовращения несущего (винта для увеличения скорости полета вертолета необходимо увеличить угол тангажа на пикирование.

Продольное балансировочное положение ручки управления вертолетом в установившемся режиме полета определяется характеристиками продольной статической устойчивости несущего винта, моментными характеристиками фюзеляжа и стабилизатора и в большой степени зависит от центровки вертолета и числа оборотов несущего винта.

Известно, что несущий винт неустойчив по углу атаки и устойчив по скорости, т. е. случайный прирост угла атаки создает условия для еще большего увеличения этого угла, а непреднамеренное внезапное увеличение скорости полета приводит к возникновению на несущем винте дополнительной силы, тормозящей движение вертолета вследствие увеличения завала конуса винта назад.

На устойчивость несущего винта влияют жесткостные характеристики лопастей, от которых зависят величины крутильных и изгибных деформаций, и истинный наклон конуса вращения винта в его периферийной, наиболее эффективной части.

Для увеличения статической устойчивости несущего винта его лопасти имеют специальный аэродинамический профиль с загнутой вверх задней кромкой. Благодаря этому с ростом скорости полета лопасть получает дополнительно положительную закрутку в левой и изгиб вверх в передней части диска винта, а ручка управления — дополнительное потребное для балансировки вертолета отклонение вперед.

Фюзеляж вертолета создает аэродинамический момент, ухудшающий статическую устойчивость по скорости.

Стабилизатор на хвостовой балке способствует повышению продольной статической устойчивости вертолета, т. е. при увеличении скорости полета он создает такой аэродинамический момент, для уравновешивания которого требуется отклонение ручки управления вперед.

На рис. 40 приведены балансировочные положения автомата перекоса, отклонения лопастей рулевого винта, положения рычага общего шага, обороты турбокомпрессоров двигателей и обороты несущего винта в зависимости от скорости полета при различных центровках.

Как видно из рис. 40, чем больше задняя центровка вертолета, тем больше наклон автомата перекоса вперед, т. е. тем больше переднее положение занимает ручка управления, и наоборот, при смещении «центровки вперед ручка отклоняется все более назад.

Предельно задняя эксплуатационная центровка вертолета определяется необходимым запасом хода ручки на режиме максимальной скорости полета, а предельно передняя — величиной этого запаса на висении с попутным ветром.

На вертолете Ми-2 минимальный запас продольного управления в направлении от себя при предельно задней центровке на скорости 180 км/ч составляет 20% от полного диапазона хода ручки. Минимальный запас продольного управления в направлении на себя при предельно передней центровке на висении при ветре 5 м/с спереди составляет 26%, а при ветре 5 м/с сзади— 10% полного диапазона хода ручки.

Из рис. 40 видно, что для увеличения скорости полета при переходе от висения к скорости 20 км/ч ручку необходимо отдавать от себя, затем для дальнейшего разгона до скорости 50 км/ч нужно брать несколько на себя, далее вертолет разгоняется до скорости 80 км/ч практически при неизменном положении ручки управления. Для дальнейшего увеличения скорости полета ручку необходимо отдавать от себя тем больше, чем больше скорость полета.

При планировании на режиме самовращения несущего винта для увеличения скорости полета ручку управления необходимо отдавать от себя.

Характеристики продольной устойчивости и управляемости при полете с подвесными баками практически не отличаются от характеристик без подвесных баков.