Разворот на горке

Разворот на горке применяется для быстрого разворота после набора высоты на горке. Он представляет собой последовательное соединение двух фигур: горки и разворота на заданный угол в конце горки. Поэтому техника выполнения первой половины фигуры, режим полета, распределение и переключение внимания такие же, как и при выполнении горки.

Вывод из горки целесообразно начинать по достижении скорости 120 - 130 км/ч с одновременным вводом вертолета в разворот. Ввод в разворот с меньших скоростей не рекомендуется по той причине, что в процессе его выполнения скорость полета продолжает уменьшаться и может выйти за пределы минимально допустимой. Разворот на горке выполняется при постоянном значении общего шага несущего винта.

Для ввода вертолета в разворот на горке ручку управле­ния плавно отклонить от себя и в сторону разворота. Одно­временно в ту же сторону координировано отклонить педаль. Темп действия рычагами управления должен быть таким, что­бы угол тангажа уменьшился до нуля за время 6 - 7 с (с уг­ловой скоростью до 3°/с), а крен за это время достиг 30°. Как только фонарь кабины займет положение, соответствующее развороту в горизонтальной плоскости, зафиксировать его, пе­ревести взгляд в кабину, проверить величины крена и скоро­сти, отсутствие скольжения и при необходимости исправить отклонения.

Как и на форсированном развороте, при выполнении левого разворота на горке вертолет имеет тенденцию к увеличению крена, при выполнении правого разворота — к уменьшению крена. Стремление вертолета изменить крен парировать на ле­вом вираже отклонением ручки управления в сторону, противо­положную развороту, на правом вираже — в сторону разворо­та, добиваясь координации разворота соответствующим откло­нением педали.

Внимание при вводе в разворот обращать на координацию (одновременность уменьшения угла тангажа, создания крена и углового вращения), определение момента отклонения рыча­гов управления для фиксирования заданного крена и угла тангажа. В процессе разворота по положению остекления ка­бины вертолета относительно горизонта постоянно контролиро­вать крен, тангаж и угловую скорость вращения. При необхо­димости дополнительного контроля взгляд периодически пере­носить на приборы. В процессе разворота проверять, свободно ли воздушное пространство в направлении разворота.

За 15 - 20° до заданного курса (намеченного ориентира) координированным отклонением ручки управления и педали вывести вертолет из разворота в горизонтальный полет на скорости не менее 70 км/ч.

При выводе из разворота оценивать положение горизонта относительно остекления кабины, одновременность уменьшения крена, углового вращения, координацию, скорость, высоту, курс (ориентир).

После разворота проверить режим работы силовой установ­ки и систем вертолета, осмотреть воздушное пространство и установить скорость и высоту, необходимые для выполнения следующей фигуры.

Разворот на горке выполняется практически координировано с малыми значениями поперечной перегрузки (углов сколь­жения) и представляет собой восходящую неустановившуюся спираль в конце горки с разворотом до 180° и выходом в го­ризонтальный полет в конце разворота. В процессе разворота вертолет достаточно устойчив и хорошо управляем.

При выполнении разворота на горке с уменьшением скоро­сти на левом развороте менее 80 км/ч появляется неустойчи­вость в показаниях указателя скорости, особенно при разворо­те со скольжением.

При выполнении маневрирования снятие нагрузки с органов управления кнопкой ТРИММЕР рекомендуется только на пря­молинейных участках.

Планирование на режиме самовращения несущего винта

Режимом самовращения называется такой режим полета, при котором несущий винт приводится во вращение аэродинамиче­скими силами, возникающими в результате взаимодействия лопастей с набегающим потоком воздуха без подвода мощно­сти двигателей. На этом режиме вращение несущего пинта осуществляется воздушным потоком, возникающим при сниже­нии вертолета под действием силы тяжести.

Для выяснения физической сущности режима самовраще­ния рассмотрим работу элемента лопасти несущего винта и действующие на него силы при вертикальном снижении (рис. 22).

Рисунок 22. Схема сил, действующих на элемент лопасти на режиме самовращения: а - общая; б - на замедленном режиме; в - на установившемся режиме; г - на ускоренном режиме.

Под воздействием потока воздуха возникает полная аэро­динамическая сила R_э,. Ее составляющая Y, направленная перпендикулярно к направлению суммарного потока воздуха W_э является подъемной силой, а составляющая Q_э направ­ленная по суммарному потоку,— силой лобового сопротив­ления (рис. 22, а).

Силы, возникающие на элементе лопасти, зависят от вели­чины и направления суммарной скорости Wэ его встречи с воздушным потоком, т. с. от угла атаки элемента а_э, равного сумме установочного угла элемента лопасти φ, и угла притекания потока воздуха β. На рис.22, б, в, г показаны три возмож­ных направления полной аэродинамической силы R_э в зависимости от величины угла атаки.

Когда сила R_э наклонена назад (рис. 22, б), сила ∆Х как проекция составляющей Q_э, на плоскость вращения будет больше силы ∆Y — проекции составляющей Y на эту же плос­кость. В результате в плоскости вращения будет действовать неуравновешенная сила, замедляющая вращение элемента. Эта тормозящая сила возникает вследствие большого установочно­го угла элемента лопасти (общего шага несущего винта).

Когда сила R_э параллельна оси вращения (рис. 22, в), ее составляющие Y и Q_э дают равные проекции на плоскость вра­щения, т. е. ∆Х=∆Y. В плоскости вращения силы оказывают­ся уравновешенными, элемент лопасти вращается по инерции с постоянной частотой вращения. Это режим установившегося самовращения.

В третьем случае (рис. 22, г) сила R_э несколько наклоне­на вперед по вращению. В результате сила ∆Y больше силы ∆Х, и в плоскости вращения будет действовать неуравновешен­ная сила, ускоряющая движение элемента. Эта ускоряющая сила может возникнуть, при условии, если общий шаг несуще­го винта меньше, чем при установившемся самовращении.

Крутка лопасти и наличие разных скоростей обтекания по размаху являются причиной того, что концевые сечения лопасти работают, как правило, в условиях замедленного самовраще­ния, а средние и корневые — в условиях ускоренного самовра­щения.

При планировании на режиме самовращения по наклонной траектории работа лопастей несущего винта в условиях косого обтекания сильно усложнена. Вследствие того что в азимуте 270° прирост угла атаки ∆а_э больше чем в азимуте 90°, изме­няется и наклон полной аэродинамической силы R_э в азиму­те 90° она отклоняется назад, в азимуте 270° — вперед. Махо­вые движения лопастей несущего винта способствуют еще большему отклонению силы R_э в азимуте 90° назад и в ази­муте 270° вперед. Таким образом, наступающая лопасть соз­дает тормозящий момент, достигающий наибольшего значения в азимуте 90°-, где вертикальная скорость взмаха вверх макси­мальна. Отступающая лопасть создает крутящий момент, наи­большая величина которого достигается в азимуте 270°, где скорость взмаха вниз максимальна. Лопасти поочередно в ази­муте 180—360° раскручивают винт (являются ведущими), а в азимуте 0—180° тормозят вращение, в целом же винт работа­ет в условиях установившегося самовращения. Частота враще­ния несущего винта n_нв регулируется шагом φ_нв; чем меньше φ_нв, тем больше n_нв. На различных высотах вследствие из­менения массовой плотности воздуха значения общего шага, при которых обеспечивается установившийся режим самовращения, будут разными. С увеличением высоты (уменьшением массовой плотности воздуха ρ) потребное значение общего шага увеличивается примерно на 1° на каждые 1000 м.

Из схемы сил, действующих на вертолет при снижении на режиме самовращения несущего винта (рис. 23), видно, что условием постоянства угла планирования является равенство подъемной силы Y и составляющей силы тяжести вертолета G₁, направленной перпендикулярно к траектории движения.

Рисунок 23. Схема сил, Схема сил, действующих на вертолет при снижении на режиме самовращения несущего винта

Скорость планирования будет постоянной при условии, ес­ли сумма составляющей полной аэродинамической силы вин­та Q_хв, направленной параллельно набегающему потоку, и вредного сопротивления вертолета Q_вр будет уравновешена со­ставляющей силы тяжести G₂, которая направлена по траекто­рии движения..

Реактивного момента на режиме самовращения несущего винта нет. Однако в результате трения в трансмиссии и име­ющейся механической связи с рулевым винтом несущий винт при своем вращении увлекает за собой корпус вертолета, и вертолет разворачивается в направлении вращения несущего винта (вправо). Этот момент принято называть моментом не­сущего винта М_нв. Для предотвращения разворота необходим противодействующий момент от тяги рулевого винта. Так как направление разворота по отношению к моторному полету из­менилось на противоположное, то и направление силы тяги ру­левого винта и момента Т_рвl_рв также должно быть изменено на противоположное.

Таким образом, условием сохранения заданного направле­ния полета будет равенство моментов несущего и рулевого винтов.

Полет на режиме самовращения несущего винта можно вы­полнить как с полностью введенной вправо, так и с полностью убранной влево коррекцией газа двигателей.

При самовращении в зоне полет выполняется с полностью убранной влево коррекцией.

На режиме самовращения автомат частоты вращения выключается из работы, поэтому частоту вращения несущего винта необходимо сохранять изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ. В том случае, если снижение выполнялось с убранной влево коррекцией, необходимо перед выводом из снижения вначале ввести коррекцию, а затем увеличить общий шаг. Рекомендуемая частота вращения несущего винта 92— 96%, минимально допустимая — 89%, минимально допустимая в момент приземления — 70%.

Снижение на режиме самовращения несущего винта с работающими двигателями выполнять на приборных скоростях:

· на высоте 2000 м и более— 100—120 км/ч;

· на высоте менее 2000 м—120—190 км/ч (на Ми-8Т — 90—200 км/ч).

Вертикальная скорость снижения зависит от выбранной скорости планирования и равна 10—12 м/с. Наименьшая вертикальная скорость соответствует скорости планирования ПО— 120 км/ч и равна 10 м/с.

Наивыгоднейшая скорость планирования по прибору, соответствующая максимальной дальности планирования на высотах менее 2000 м, 180 км/ч.

Перед выполнением снижения на режиме самовращения несущего винта в зоне нужно развернуть вертолет против ветра, установить режим горизонтального полетала скорости 120 км/ч. Снять нагрузки с органов управления и убедиться в нормальной работе двигателей и трансмиссии. После этого уменьшить общий шаг несущего винта до минимального значения и убедиться, что частота его вращения составляет 95±2%. Стремление вертолета развернуться вправо и опустить нос парировать отклонениями левой педали и ручки управления влево. Рукоятку коррекции повернуть влево до упора. После перехода на режим самовращения изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ сохранять частоту вращения несущего винта в допустимых пределах,

Развороты на режиме самовращения несущего винта выполняются с креном не более 20°. При этом нужно иметь в виду, что эффективность органов управления в этом случае меньше, чем в моторном полете (на правом развороте отклонена левая педаль), а увеличение крена более 15° приводит к значительному росту вертикальной скорости снижения. Кроме того, при вводе в разворот незначительно увеличивается частота вращения несущего винта. Объясняется это следующим. При прямолинейном планировании подъемная сила уравновешивает часть силы тяжести вертолета, а при вводе в разворот она еще и искривляет траекторию движения. Поэтому вертикальная составляющая подъемной силы оказывается меньше части силы тяжести вертолета, которую она уравновешивала до ввода в разворот. В результате этого увеличиваются угол планирования, вертикальная скорость снижения и частота вращения несущего винта, что приводит к увеличению тяги (подъемной силы) винта. Вертикальная составляющая подъемной силы будет теперь равна части силы тяжести вертолета, дальнейшее увеличение вертикальной скорости и частоты вращения прекратится.

Частота вращения несущего винта при выполнении разворотов обычно не выходит за допустимые пределы и после вывода из разворота восстанавливается. Поэтому уменьшать частоту вращения несущего винта увеличением общего шага не рекомендуется.

Для вывода из режима самовращения плавно ввести коррекцию газа вправо, затем отклонить рычаг ШАГ-ГАЗ вверх, не допуская уменьшения частоты вращения несущего винта менее 92%, и установить заданный режим работы двигателей. Увеличение темпа отклонения рычага ШАГ-ГАЗ может привести к уменьшению частоты вращения несущего винта ниже минимально допустимой.

Вывод из режима самовращения должен быть закончен на высоте не менее 300 м.