Висение

Висением называется такой режим полета, при котором вертолет не перемещается относительно земли. Висение у земли производится:

· перед первым полетом в данный летный день — для про­верки управления, центровки, работы двигателей и трансмис­сии;

· перед каждым полетом с новым вариантом загрузки — для проверки центровки и определения способа взлета;

· в учебных целях.

В указанных случаях висение выполняется на высоте до 10 м при взлетной массе 11100 кг (на Ми-8Т — 10000 кг) и менее, до 5 м — при взлетной массе более 11100 кг (на Ми-8Т— 10000—11 000 кг). Висение в диапазоне высот от ука­занных до ПО м (на Ми-8Т до 200 м) без особой необходи­мости не производить. Висение на этих высотах допускается при работе с внешней подвеской, с бортовой стрелой и по так­тическим соображениям.

На рис. 7 приведена схема сил, действующих на вертолет при висении. Все силы и моменты, действующие на вертолет

Рисунок 7. Схема сил, действующих на вертолет при висении.

при- висении, должны быть уравновешены. Постоянство высоты и курса висения, а также отсутствие боковых перемещений обеспечиваются следующими условиями. Высота висения сохра­няется постоянной, если вертикальная составляющая силы тяги несущего винта Y будет равна силе тяжести вертолета G. По­стоянство курса висения обеспечивается при равенстве реак­тивного момента несущего винта М_Р моменту от силы тяги ру­левого винта Т_рв l_рв .Висение вертолета будет выполняться без боковых перемещений, если сила тяги рулевого винта Т_рв. уравновешена боковой составляющей тяги несущего винтя Т_z.

Как правило, отрыв вертолета с последующим набором за­данной высоты висения, вертикальное снижение перед призем­лением и приземление выполняются против ветра. Скорость встречного ветра при этом не должна превышать 20 м/с.

При необходимости, когда имеется достаточный запас мощ­ности, разрешается выполнять отрыв вертолета, висение, вер­тикальный набор высоты, снижение и приземление при боко­вом и попутном ветре до 10 м/с (на Ми-8Т при боковом до 10 м/с, при попутном до 5 м/с). Следует помнить, что в момент отрыва и приземления особенно опасен превышающий допусти­мые значения попутный и боковой ветер справа.

При отрыве или приземлении с боковым ветром справа, имеющим скорость больше допустимой, Т_рв значительно умень­шится, так как рулевой винт входит в режим вихревого коль­ца. Следовательно, изменяются условия путевой балансировки, что может привести к самопроизвольному вращению верто­лета.

Если отрыв или перемещение выполняется при сильном по­путном ветре, то хвостовая балка в результате отклонения руч­ки управления на себя (в целях парирования смещения верто­лета вперед) может опуститься настолько, что возникнет опас­ность касания хвостовой опорой земли.

Перед отрывом вертолета убедиться, что показания прибо­ров нормальные, частота вращения несущего винта составляет 95±2%, включить автопилот нажатием кнопок-лампочек КРЕП-ТАНГАЖ и НАПРАВЛЕНИЕ. Увеличение общего ша­га несущего винта при отделении вертолета от земли должно" быть плавным, взлетную мощность двигателям устанавливать не менее 5 с (на Ми-8Т за 10 с), что обеспечит сохранение час­тоты вращения несущего винта в пределах 92—-94%.

Увеличение общего шага несущего винта с темпом менее 5 с (на Ми-8Т менее 10 с) или дальнейшее его увеличение пос­ле получения взлетного режима может привести к перетяжелению несущего винта и уменьшению частоты его вращения ни­же 88% (на Ми-8Т ниже 89%) и просадке вертолета вплоть до его приземления.

Наиболее опасной ошибкой в такой обстановке будет по­пытка летчика прекратить снижение увеличением общего шага несущего винта. Это только усугубит положение и увеличит вертикальную скорость снижения, так как винт будет еще больше перетяжеляться, а частота вращения его будет продол­жать уменьшаться. При перетяжелении несущего винта и умень­шении частоты его вращения до 88% (на Ми-8Т до 89%) уменьшить общий шаг несущего винта и удержать вертолет от кренений и перемещений, при этом вертолет может зависнуть или мягко приземлиться.

При отрыве от земли вертолет имеет стремление к разво­роту влево и смещениям, которые необходимо парировать со­ответствующими отклонениями органов управления.

Причиной разворота является увеличение реактивного мо­мента несущего винта при перемещении рычага ШЛГ-ГЛЗ вверх. Кренение влево происходит в результате действия мо­мента от тяги рулевого винта, который возрастает по мере от­клонения правой педали w целях парирования левого разворо­та. Тяга рулевого винта и боковая составляющая тяги несуще­го винта могут вызывать смещения в сторону, а составляющая тяги несущего винта в направлении продольной оси вертоле­та — смещение вперед или назад. Развороты, крены и смеще­ния легко устраняются органами управления.

Снятие нагрузок с органов управления производить путем коротких нажатий на кнопку снятия усилий ЭМТ-2.

Примерное отклонение ручки управления от нейтрального положения на висении составляет:

- на себя — 1/4 полного хода ручки при предельно задней и нормальной центровках и на 1/2 полного хода ручки при предельно передней центровке;

- вправо — на 1/4 полного хода ручки независимо от цент­ровки.

Появление разворотов, кренов и смещений на висении необ­ходимо определять по положению видимых частей остекле­ния кабины и носовой части вертолета относительно земной по­верхности. Для более точного определения пространственного положения вертолета при отделении его от земли, вертикаль­ном подъеме, а также при висении и приземлении рекоменду­ется направлять взгляд на землю параллельно продольной оси вертолета на 10—15 м вперед.

При вертикальном подъеме для обеспечения постоянства вертикальной скорости составляющая силы тяги несущего вин­та должна уравновешивать силу тяжести вертолета и силу вредного сопротивления фюзеляжа:

Потребная для вертикального подъема мощность больше мощности, потребной для висения. Поэтому вертикальный подъ­ем возможен в том случае, когда «имеется избыток мощности для создания вертикальной скорости.

По достижении заданной высоты висения – необходимо плав­но уменьшить общий шаг несущего винта до уравновешивания силы тяжести вертолета и силы тяги. После зависания рекомен­дуется триммерами снять нагрузку с ручки управления. Рабо­та с триммерами в момент отрыва и вертикального подъема приводит к смещениям и раскачке вертолета.

Постоянная высота на висении и при перемещениях выдер­живается изменением общего шага несущего винта. Направле­ние на висении сохраняется по заранее намеченному ориентиру плавными отклонениями педалей, а тенденция к смещениям устраняется соответствующими отклонениями ручки управле­ния. Действия рычагами управления должны быть плавными.

При резкой работе рычагами управления трудно получить не­обходимые по величине силы и моменты для восстановления нарушенного равновесия.

Наибольшие трудности в технике пилотирования на висении создает попутный и боковой ветер справа.

При висении с попутным ветром, чтобы устранить переме­щение вертолета вперед, ручку управления нужно отклонить на себя (назад). При этом отклонение ручки управления, а значит, и тяги несущего винта должно быть значительно боль­шим, чем для удержания вертолета от смещения назад при встречном ветре. Это объясняется тем, что висение вертолета с попутным ветром выполняется с положительным углом тан­гажа (хвостовая балка опущена), а висение со встречным вет­ром — с углом тангажа, близким к нулю. Поэтому площадь миделевого сечения, на которую действует ветер, в первом слу­чае больше, чем во втором. А это значит, что для выполнения висения с попутным ветром требуется большая тяга, а, следо­вательно, и большая мощность, чем при висения со встречным ветром. Следует учитывать, что отклонение ручки управления назад приводит к появлению горизонтальной составляющей тяги несущего винта, устраняющей смещение вертолета вперед, и к уменьшению вертикальной составляющей, что при отсутст­вии запаса мощности для ее сохранения может вызвать непро­извольное снижение вертолета.

Вертолет при попутном ветре на висении в путевом отно­шении неустойчив, старается развернуться против ветра носом. Для вертолета Ми-8Т, имеющего толкающий рулевой винт, «набегающий> на хвостовую балку, характерной тенденции развернуться влево способствует вихрь, образованный взаимо­действием индуктивного потока несущего винта и попутного ветра. В этом случае концентрация вихря увеличивает на ру­левом винте зоны, где уменьшается относительная скорость об­текания лопастей. Тяга рулевого винта падает, вертолет стре­мится развернуться влево. Поэтому при выполнении висения с попутным ветром заметны больший расход вперед правой педа­ли и постоянные двойные движения педалями. Для одновин­товых вертолетов, имеющих тянущий рулевой винт обратного вращения, характерен меньший расход правой педали, так как вихрь от индуктивного потока несущего винта создает прирост тяги рулевого винта.

При висении с боковым ветром слева рулевой винт работа­ет в осевом потоке (подобно несущему при вертикальном подъ­еме). При усилении ветра слева уменьшаются углы атаки эле­ментов лопастей рулевого винта, падает тяга рулевого винта и уменьшается его путевой момент. Реактивный момент, оста­ваясь почти неизменным, становится больше момента от тяги рулевого винта, и вертолет ведет себя, как флюгер, т. е. начи­нает разворачиваться влево. Для удержания направления лет­чик должен увеличить углы установки лопастей, т. е. переместить вперед правую педаль. При этом, хотя углы установки ло­пастей φ_рв и увеличиваются, углы атаки элементов лопастей только восстанавливаются до прежней величины (до усиления скорости ветра) и, следовательно, мощность на вращение ру­левого винта сохраняется почти неизменной. Это характерно для всех одновинтовых вертолетов независимо от направления вращения рулевого винта.

При боковом ветре справа рулевой винт работает подобно несущему при моторном снижении и в режиме вихревого коль­ца. С усилением ветра справа углы атаки элементов лопастей рулевого винта увеличиваются. Они тем более увеличиваются, поскольку к скорости ветра добавляется скорость закрученного индуктивного потока от несущего винта (особенно на площади рулевого винта, ближе расположенной к несущему винту). Уве­личение углов атаки элементов лопастей рулевого винта, есте­ственно, должно приводить к росту его силы тяги, это наблю­дается только при очень малых значениях U (не более 3 м/с). При этом вертолет ведет себя как флюгер и стремится развер­нуться вправо (носом против ветра). В случае больших зна­чений φ_рв (более 15°) и максимально допустимой скорости ветра винт попадает в режим вихревого кольца. В этом случае па­дает тяга рулевого винта за счет потерь на вихреобразование на концах лопастей и срывных явлений в районе комлевых се­чений лопастей, где углы атаки элементов лопастей становятся закритическими. В результате увеличивается потребная мощ­ность на вращение рулевого винта и, следовательно, резко воз­растает потребное отклонение вперед правой педали.

Для вертолета Ми-8Т, имеющего толкающий рулевой винт, падение тяги усугубляется отрицательным влиянием индуктив­ного потока от несущего винта, который уменьшает относитель­ную скорость обтекания лопастей при их вращении. При встреч­но-боковом ветре справа под углом 45° это влияние возрастает и потребное отклонение педали вперед дополнительно увеличи­вается.

Данные особенности поведения вертолета в зависимости от направления ветра летчику необходимо учитывать и своевре­менно реагировать на поведение вертолета, не допуская резких и длинных движений органами управления.

Развороты на висении (в целях исключения высоких на­пряжений на лопастях рулевого винта, а также на хвостовой и концевой балках) разрешается выполнять с угловой ско­ростью не более 12°/с, а при изменении направления вращения не допускать перекладки педалей менее чем за 3 с.

Развороты на висении разрешается выполнять на 360°, при скорости ветра до 10 м/с (на Ми-8Т до 5 м/с). При большей скорости ветра висение выполнять только против ветра.

Развороты на висении выполняются плавными отклонения­ми педалей в сторону разворота. Постоянство высоты выпол­нения разворота удерживать рычагом ШАГ-ГАЗ. Необходимо учитывать также при разворотах па висении перераспределе­ние мощности между несущим и рулевым винтами. Так, при от­клонении правой педали увеличиваются установочные углы ру­левого винта, в связи с чем потребная мощность для вращения этого винта возрастает, что приводит к снижению вертолета. Для сохранения постоянной высоты потребуется увеличивать общий шаг несущего винта. По этой причине не рекомендуется выполнять правые развороты при висении на загруженном вер­толете, когда двигатели работают на мощности, близкой к взлетной.

При отклонении левой педали наблюдается обратная кар­тина и вертолет выполняет разворот с набором высоты. Для со­хранения постоянной высоты при развороте влево необходимо уменьшить общий шаг несущего винта.

Угловая скорость на развороте, так же как и высота, опре­деляется и контролируется по земле. Необходимо учитывать, что вертолет в левый разворот идет легче и вращается влево более энергично, чем вправо. Объясняется это действием реак­тивного момента несущего винта. Поэтому ввод в левый раз­ворот необходимо выполнять очень плавно, а в процессе раз­ворота надо все время быть готовым к парированию тенден­ции вертолета к увеличению угловой скорости вращения.

Выполнение разворотов на висении при ветре имеет ряд осо­бенностей. С началом разворота из исходного положения висение против ветра увеличивается площадь миделевого сече­ния фюзеляжа, на которую действует ветер, в результате чего стремление вертолета к смещению по ветру возрастает, что тре­бует дополнительного отклонения ручки управления против ветра. Во время разворота ветер может быть боковым слева (справа) или попутным. Поэтому указанные ранее особенности пилотирования вертолета при выполнении висения с попутным и боковым ветром в полной мере относятся и к выполнению разворотов в этих условиях. Чтобы во время разворота на 360° удержать вертолет на месте, необходимо ручку управления все время отклонять против ветра.

Угловая скорость вращения вертолета при выполнении раз­ворота на 360° из-за флюгирующего действия ветра непостоян­на. Так, в первой четверти разворота (левого или правого) флюгирующее действие ветра усиливается, а угловая скорость вращения уменьшается. Поэтому для сохранения равномерно­сти вращения необходимо по мере разворота увеличивать от­клонение педали. При дальнейшем развороте (во второй чет­верти) действие ветра ослабляется и при прежнем положении педали угловая скорость вращения увеличивается. Чтобы со­хранить при этом заданную скорость вращения, нужно по ме­ре разворота уменьшить отклонение педали. В третьей четвер­ти разворота флюгирующее действие ветра вновь усиливается, угловая скорость вращения за счет изменения режима работы рулевого винта увеличивается и для ее сохранения требуется дальнейшее уменьшение отклонения педали. В последней чет­верти флюгирующее действие ветра ослабляется и при преж­нем положении педалей угловая скорость разворота будет уменьшаться. Поэтому для сохранения постоянной угловой ско­рости вращения отклонение педали необходимо увеличить. В це­лях исключения резкого отклонения педалей вывод из разво­рота, особенно из левого, надо начинать заблаговременно, не доходя до намеченного ориентира.

При ветре 10 м/с для Мн-8Т во время разворота на 90° сле­дует обращать внимание на запас хода педали. Если он стал слишком мал, разворот необходимо прекратить, несмотря на то, что вертолет, возможно, еще и не развернулся па 90°. Попыт­ка развернуться точно на 90° может привести к тому, что пе­даль станет на упор и при случайном изменении скорости или направления ветра вертолет начнет самопроизвольное ускорен­ное вращение, предотвратить которое будет невозможно.